本文關(guān)鍵詞：汽車輪轂軸承單元擺碾鉚合加工分析

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【摘要】：汽車輪轂軸承單元是汽車行駛和載重的一個重要組成部分,為輪轂轉(zhuǎn)動提供精確的引導(dǎo),是汽車零部件中一個極為重要的安全件。由于隨著時代的發(fā)展,對節(jié)能、高穩(wěn)定性和低成本的要求的日益突出。輪轂軸承單元的卡緊方式也根據(jù)這些要求做了相應(yīng)的改變,由原來的螺帽卡緊的卡緊方式改為了輪轂軸鉚合的卡緊方式。輪轂軸承單元的擺碾鉚合卡緊技術(shù)克服了螺帽松動和預(yù)載荷卸載等問題,提高了輪轂軸承單元的可靠性和穩(wěn)定性,因而得了很好的發(fā)展和應(yīng)用。但我國在對汽車輪轂軸承單元進行鉚合加工時,芯軸在翻邊的過程中容易出現(xiàn)裂紋,從而導(dǎo)致整個輪轂軸承單元報廢。因此,到目前為止,國內(nèi)輪轂軸承生產(chǎn)企業(yè)尚未能真正掌握采用擺碾鉚合裝配技術(shù)的輪轂軸承單元制造方法,這成為了我國輪轂軸承制造企業(yè)競爭力提升的技術(shù)瓶頸。本文以輪轂軸承單元作為研究對象,開展了鉚合參數(shù)對輪轂軸承單元影響和鉚合參數(shù)對芯軸微觀結(jié)構(gòu)影響等研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)擺動碾壓理論、輪轂軸承芯軸的擺碾鉚合的工作原理及優(yōu)點,對輪轂芯軸擺碾鉚合的宏觀變形機制進行了分析,并確定了所要探討的相關(guān)加工參數(shù),如上模傾角,上模每轉(zhuǎn)進給量和上模轉(zhuǎn)速。(2)根據(jù)剛塑性有限元法的分析機理,使用Deform-3D軟件建立了輪轂軸承單元的擺碾鉚合仿真模型。通過仿真計算分析得到了擺碾鉚合前后軸端形貌的對比圖,列出了應(yīng)力云圖,找到芯軸受力最大的部位,并通過分析找到了上模傾角、上模每轉(zhuǎn)進給量和上模轉(zhuǎn)速對輪轂芯軸軸端形貌和內(nèi)圈卡緊力的影響。(3)對輪轂軸承單元進行了擺碾鉚合加工實驗,使用測量系統(tǒng)對加工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集與處理,通過單一參數(shù)對比實驗方法,研究了鉚合加工參數(shù)即上模傾角、上模每轉(zhuǎn)進給量以及上模轉(zhuǎn)速對內(nèi)圈卡緊力和輪轂芯軸軸端形貌的影響,并驗證了輪轂軸承單元擺碾鉚合加工的有限元模型的正確性。(4)對實驗后的輪轂芯軸軸端進行了微觀分析。根據(jù)裂紋出現(xiàn)的情況,將輪轂芯軸軸端劃分成三個區(qū)域。其次對正常輪轂芯軸軸端三個區(qū)域和出現(xiàn)裂紋的輪轂芯軸軸端三個區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)進行了分析。然后根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)和本領(lǐng)域的研究,建立了長徑比的評價指標(biāo),對上模傾角,上模每轉(zhuǎn)進給量和上模轉(zhuǎn)速對三個區(qū)域的晶粒長徑比的影響進行了研究。最后對芯軸軸端裂紋處的微觀結(jié)構(gòu)進行了分析,從而得到了輪轂芯軸軸端微觀結(jié)構(gòu)的實驗結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：輪轂軸承單元 擺碾鉚合 上模傾角 上模每轉(zhuǎn)進給量 上模轉(zhuǎn)速 內(nèi)圈卡緊力 微觀機構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.343
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題背景及選題意義11-12
• 1.2 汽車用輪轂軸承單元12-15
• 1.2.1 汽車用輪轂軸承單元發(fā)展歷程12-14
• 1.2.2 汽車用輪轂軸承單元技術(shù)及發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 擺碾碾壓加工技術(shù)的發(fā)展概況15-17
• 1.3.1 擺動碾壓加工技術(shù)概況15
• 1.3.2 擺碾碾壓加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 擺碾鉚合在輪轂軸承單元上的應(yīng)用17
• 1.5 主要研究目標(biāo)和內(nèi)容17-19
• 1.5.1 研究目標(biāo)17
• 1.5.2 研究內(nèi)容17-19
• 第二章 擺碾鉚合技術(shù)19-28
• 2.1 擺動碾壓19-20
• 2.1.1 擺動碾壓的工作原理19
• 2.1.2 擺動碾壓的分類與應(yīng)用19-20
• 2.2 擺碾鉚合20-21
• 2.2.1 輪轂芯軸擺碾鉚合加工原理20
• 2.2.2 輪轂芯軸擺碾鉚合的工藝特點20-21
• 2.3 輪轂芯軸擺碾鉚合的宏觀變形機制21-22
• 2.3.1 輪轂芯軸的主動變形區(qū)的變形21-22
• 2.3.2 輪轂芯軸的被動變形區(qū)的變形22
• 2.4 擺碾鉚合的工藝參數(shù)22-27
• 2.4.1 接觸面積系數(shù)22-26
• 2.4.2 上模傾角26
• 2.4.3 每轉(zhuǎn)進給量26-27
• 2.4.4 上模轉(zhuǎn)速27
• 2.4.5 上模電機功率27
• 2.5 輪轂軸承單元擺碾鉚合加工分析參數(shù)的確定27
• 2.6 本章總結(jié)27-28
• 第三章 基于剛塑性有限元法的擺碾鉚合加工分析28-42
• 3.1 有限元法概述28
• 3.2 剛塑性有限元法28-30
• 3.2.1 剛塑性有限元法概述28
• 3.2.2 剛塑性有限元法的理論基礎(chǔ)28-29
• 3.2.3 Deform軟件的選用29-30
• 3.3 輪轂軸承單元擺碾鉚合的模擬分析30-35
• 3.3.1 擺碾鉚合的有限元分析流程30
• 3.3.2 輪轂軸承單元模型的建立及裝配30-31
• 3.3.3 前處理31-35
• 3.4 模擬結(jié)果與分析35-41
• 3.4.1 擺碾鉚合前后初步對比35
• 3.4.2 等效應(yīng)力分布35-36
• 3.4.3 擺碾鉚合質(zhì)量評價指標(biāo)36
• 3.4.4 擺碾鉚合基本參數(shù)對鉚合質(zhì)量的影響36-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 輪轂軸承單元擺碾鉚合加工實驗42-53
• 4.1 實驗條件42-44
• 4.1.1 擺碾鉚合加工系統(tǒng)42
• 4.1.2 數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)42-44
• 4.1.3 微觀檢測系統(tǒng)44
• 4.2 實驗材料44
• 4.3 實驗設(shè)計44-46
• 4.4 實驗結(jié)果分析46-52
• 4.4.1 上模傾角對鉚合質(zhì)量的影響46-48
• 4.4.2 上模每轉(zhuǎn)進給量對鉚合質(zhì)量的影響48-50
• 4.4.3 上模轉(zhuǎn)速對鉚合質(zhì)量的影響50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 輪轂芯軸的微觀結(jié)構(gòu)分析53-61
• 5.1 輪轂芯軸的微觀結(jié)構(gòu)53-56
• 5.1.1 輪轂芯軸區(qū)域的劃分53
• 5.1.2 輪轂芯軸不同區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)53-55
• 5.1.3 小結(jié)55-56
• 5.2 鉚合參數(shù)對輪轂芯軸軸端微觀結(jié)構(gòu)的影響56-59
• 5.2.1 評價指標(biāo)的建立56
• 5.2.2 上模傾角對輪轂芯軸軸端晶粒長徑比分布的影響56-57
• 5.2.3 上模每轉(zhuǎn)進給量對輪轂芯軸軸端晶粒長徑比分布的影響57-58
• 5.2.4 上模轉(zhuǎn)速對輪轂芯軸軸端晶粒長徑比分布的影響58-59
• 5.3 輪轂芯軸軸端裂紋處微觀結(jié)構(gòu)59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 不足與展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目68

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