自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承是廣泛應(yīng)用于各類(lèi)飛行器活動(dòng)連接的關(guān)鍵零件,翻邊與固定是關(guān)節(jié)軸承工程應(yīng)用的核心工藝,是保證關(guān)節(jié)軸承服役性能的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)翻邊固定工藝對(duì)關(guān)節(jié)軸承無(wú)載起動(dòng)力矩影響較大,且容易劃傷加工表面,影響關(guān)節(jié)軸承服役可靠性。本文針對(duì)傳統(tǒng)翻邊固定工藝的不足提出了一種超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝,并進(jìn)行了相關(guān)工藝基礎(chǔ)研究。在加工機(jī)理研究方面,研究了超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料塑性變形行為的影響。從高應(yīng)變率下材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性和超聲振動(dòng)條件下材料的本構(gòu)關(guān)系兩方面,結(jié)合外圈材料的超聲振動(dòng)滾壓試驗(yàn),揭示了有無(wú)超聲振動(dòng)、超聲振動(dòng)幅值和滾壓載荷對(duì)外圈材料塑性變形量、加工表面摩擦條件、塑性形變層深度的影響,獲得了超聲振動(dòng)條件下外圈材料的本構(gòu)關(guān)系。下壓力是翻邊固定工藝最重要的工藝參數(shù),因此,本文對(duì)下壓力進(jìn)行了詳細(xì)的研究,建立并驗(yàn)證了下壓力的解析模型;基于下壓力的解析模型,分析了施加超聲振動(dòng)后影響下壓力的主要因素;并結(jié)合有限元數(shù)值模擬方法,優(yōu)化了翻邊固定工藝的關(guān)鍵工藝參數(shù)。為了從材料層面揭示超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料的作用機(jī)理,本文利用掃描電子顯微鏡和XRD分析技術(shù)對(duì)超聲振動(dòng)滾壓后外圈材料表面微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析;檢測(cè)超聲... 

【文章頁(yè)數(shù)】：132 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 航空自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承安裝與固定技術(shù)
        1.2.1 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承安裝工藝
        1.2.2 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承固定工藝
        1.2.3 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承翻邊固定工藝裝備
        1.2.4 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承翻邊固定質(zhì)量評(píng)價(jià)
    1.3 金屬超聲振動(dòng)塑性加工技術(shù)
        1.3.1 超聲振動(dòng)塑性加工技術(shù)特點(diǎn)及工程應(yīng)用
        1.3.2 超聲振動(dòng)塑性加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 航空自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承翻邊固定工藝亟待解決的問(wèn)題
    1.5 研究思路及研究?jī)?nèi)容
第2章 超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料塑性變形行為的影響研究
    2.1 高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)變形理論
        2.1.1 材料性能的應(yīng)變率相關(guān)性
        2.1.2 高應(yīng)變率下材料硬化效應(yīng)
        2.1.3 高應(yīng)變率下材料軟化效應(yīng)
        2.1.4 位錯(cuò)振動(dòng)模型及高應(yīng)變率下位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)
    2.2 超聲振動(dòng)塑性加工理論
        2.2.1 表面效應(yīng)
        2.2.2 體積效應(yīng)
    2.3 超聲振動(dòng)條件下外圈材料塑性變形的試驗(yàn)研究
        2.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        2.3.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.3.3 超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料塑性變形量影響
        2.3.4 超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料塑性形變層影響
        2.3.5 結(jié)合超聲振動(dòng)加工機(jī)理及高應(yīng)變率下動(dòng)態(tài)力學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果分析
    2.4 超聲振動(dòng)條件下外圈材料本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究
        2.4.1 試驗(yàn)方案
        2.4.2 外圈材料壓縮試驗(yàn)結(jié)果
        2.4.3 超聲振動(dòng)對(duì)外圈材料本構(gòu)關(guān)系影響理論分析
    2.5 基于塑性變形行為的超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝分析
    2.6 小結(jié)
第3章 超聲振動(dòng)對(duì)翻邊固定下壓力的影響研究
    3.1 翻邊固定下壓力
    3.2 下壓力解析模型
        3.2.1 基本假設(shè)及計(jì)算方法
        3.2.2 翻邊過(guò)程金屬流動(dòng)
        3.2.3 單位平均應(yīng)力
        3.2.4 接觸區(qū)域水平投影面積
    3.3 結(jié)合數(shù)值模擬及工藝試驗(yàn)的下壓力解析模型驗(yàn)證
        3.3.1 翻邊固定工藝有限元模型
        3.3.2 翻邊固定工藝試驗(yàn)
        3.3.3 下壓力解析模型驗(yàn)證
    3.4 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定下壓力分析
        3.4.1 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝的靜態(tài)下壓力計(jì)算
        3.4.2 基于下壓力的超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝分析
    3.5 關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化
        3.5.1 進(jìn)給距離
        3.5.2 工作角度、進(jìn)給速度和摩擦系數(shù)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 超聲振動(dòng)輔助翻邊表面質(zhì)量及服役性能研究
    4.1 外圈材料超聲振動(dòng)滾壓試驗(yàn)
    4.2 超聲滾壓后外圈材料表層微觀組織
        4.2.1 超聲滾壓的金屬細(xì)化機(jī)制
        4.2.2 超聲滾壓后17-4PH材料表層微觀組織觀察
        4.2.3 超聲滾壓后17-4PH材料表層X(jué)RD分析
    4.3 超聲滾壓后外圈材料表面質(zhì)量
        4.3.1 超聲滾壓后17-4PH材料表面形貌
        4.3.2 超聲滾壓后17-4PH材料表面硬度
        4.3.3 超聲滾壓后17-4PH材料殘余應(yīng)力
    4.4 超聲滾壓后外圈材料抗腐蝕及抗疲勞性能
        4.4.1 超聲滾壓后外圈材料的抗腐蝕性能
        4.4.2 超聲滾壓后外圈材料的抗疲勞性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝試驗(yàn)研究
    5.1 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝
    5.2 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工具設(shè)計(jì)原理及關(guān)鍵技術(shù)
        5.2.1 超聲波界面?zhèn)鬟f特性
        5.2.2 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝負(fù)載阻抗分析
        5.2.3 翻邊固定工具實(shí)現(xiàn)純力阻抗負(fù)載的關(guān)鍵技術(shù)
        5.2.4 超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝裝置總成
    5.3 AS14101-6自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承超聲振動(dòng)輔助翻邊固定工藝試驗(yàn)
        5.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        5.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.3 試驗(yàn)件及試驗(yàn)裝備
        5.3.4 試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目及試驗(yàn)步驟
    5.4 關(guān)節(jié)軸承超聲振動(dòng)翻邊固定質(zhì)量評(píng)價(jià)
        5.4.1 軸承外圈翻邊表面加工質(zhì)量
        5.4.2 軸承外圈翻邊下壓力
        5.4.3 軸承翻邊固定后無(wú)載起動(dòng)力矩
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3657575