彈性可脹心軸夾具設計與應用研究.pdf

1、夾具是一種重要的工藝裝備，對產品的質量與新產品的研發(fā)周期產生直接的影響。球形軸襯是汽車轉向器中的一個重要零件，傳統(tǒng)生產方式采用剛性心軸夾具進行裝夾，存在裝夾工件時間長、操作繁瑣、定位精度低、夾具制作成本高以及適應性差等缺點。針對剛性心軸夾具的上述缺點，本文對剛性心軸夾具結構進行優(yōu)化，設計出一套彈性可脹心軸夾具，從而降低企業(yè)的生產成本與提高企業(yè)的市場競爭力。隨著有限元模擬技術的發(fā)展，有限元模擬在夾具設計過程得到應用，模擬結果可以幫助工程師

2、事先了解設計中可能存在的隱患，提高夾具設計的可靠性。本文的主要研究內容如下：
　　首先，對剛性心軸夾具裝夾球形軸襯進行加工存在的缺點進行分析，基于夾具的基礎理論設計了彈性可脹心軸夾具，對夾具定位進行分析，并詳細闡述了夾具中心軸體與脹簧等關鍵零件。此外，對彈性可脹心軸夾具的夾緊力進行計算校核，并對彈性可脹心軸夾具的定位誤差進行分析，主要包括軸向定位誤差與徑向定位誤差兩個方面。
　　其次，利用ANSYS Workbench有限元

3、軟件對彈性可脹心軸夾具進行靜力學分析，主要包括應力分析、變形分析，并對可脹夾具中的關鍵零件（脹簧）進行應力校核。此外，借助有限元軟件對彈性可脹心軸夾具進行無預應力狀態(tài)與有應力狀態(tài)兩種工況下的模態(tài)分析，從而驗證其在車削力的作用下是否會發(fā)生共振。研究得知：激勵頻率遠小于可脹心軸夾具產生共振的頻率區(qū)間，故可脹心軸夾具體不會發(fā)生共振。
　　最后，采用彈性可脹心軸夾具加工球形軸襯進行試驗驗證，并與剛性心軸的加工進行比較。研究表明：采用彈性可