吉林大学学报(工学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (3): 681-688.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240727
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Yong ZHAO(
),Jia-le YANG,Wen-ming JIN,Qi-feng ZHENG(
)
摘要:
为解决减速器壳体轴承座胀断载荷和预制应力槽参数设计问题,提出了基于弹塑性断裂力学小范围屈服断裂条件的胀断上限载荷理论计算方法。基于该方法,计算确定壳体轴承座简化样件胀断上限载荷为538 kN;分别建立0.8 mm~2.4 mm深度的预制应力槽壳体轴承座简化样件有限元数值模型,进行胀断加工启裂数值模拟,依据临界J积分判据得出0.8 mm~2.4 mm系列槽深的壳体轴承座胀断启裂载荷,确定满足小范围屈服断裂条件的壳体轴承座胀断预制应力槽下限深度为1.6 mm;铸造简化样件,采用激光预制应力槽进行壳体轴承座胀断加工试验,试验胀断载荷为533.39 kN,槽深为2.0 mm,合装后轴承孔直径最大变形为0.18 mm,小于壳体轴承座胀断允许变形量(0.25 mm)。本文研究结果可为减速器壳体轴承座胀断工艺参数制定、胀断加工设备油缸和系统压力选择以及预制应力槽激光加工参数提供设计参考。
中图分类号:
| [1] | 廉相如, 王国权, 陈勇. 主减速器轴承载荷对重载卡车驱动桥壳疲劳特性影响[J]. 机械工程师, 2016, 2: 48-51. |
| Lian Xiang-ru, Wang Guo-quan, Chen Yong. Influence analysis of driving axle bearing loading on differential housing fatigue performance[J]. Mechanical Engineer,2016,2: 48-51. | |
| [2] | 姚为民. 汽车构造下[M]. 北京: 机械工业出版社,2022. |
| [3] | 李新宁, 李才儿, 黄桂英, 等. 减速器壳体高速加工技术研究及其应用[J]. 制造技术与机床, 2014(1): 35-38. |
| Li Xin-ning, Li Cai-er, Huang Gui-ying,et al. Research and application of speed-reducer shell high speed processing technology[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2014(1): 35-38. | |
| [4] | 寇淑清, 修亭亭, 金文明, 等. 后桥主减速器壳体轴承座材料裂解性能数值分析[J].华南理工大学学报: 自然科学版, 2019,47(7): 121-127, 135. |
| Kou Shu-qing, Xiu Ting-ting, Jin Wen-ming, et al.Numerical analysis of material fracture splitting performance of rear axle's main reducer shell bearing seat[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2019, 47(7): 121-127, 135. | |
| [5] | Shi Zhou, Kou Shu-qing. Study on fracture-split performance of 36MnVS4 and analysis of fracture-split easily-induced defects[J]. Metals, 2018, 8(9): No. 696. |
| [6] | He B, Sun J, Chen S, et al. Crack analysis on the toothed mating surfaces of a diesel engine connecting rod[J]. Engineering Failure Analysis, 2013, 34: 443-450. |
| [7] | Kou S Q, Shi Z, Song W F. Fracture-splitting processing performance study and comparison of the C70S6 and 36MnVS4 connecting rods[J]. SAE International Journal of Engines,2018, 11(4): 463-474. |
| [8] | 寇淑清, 宋玮峰, 石舟. 36MnVS4 连杆裂解加工模拟及缺陷分析[J].吉林大学学报: 工学版, 2017, 47(3): 861-868. |
| Kou Shu-qing, Song Wei-feng, Shi Zhou. Fracture splitting simulation and defect analysis of 36MnVS4 connecting rod[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2017,47(3) : 861-868. | |
| [9] | Yang H Y, Kou S Q, Gao W Q,et al. Investigation of crack line offset of fracture splitting connecting rod[J]. Applied Mechanics and Materials, 2014,472: 100-104. |
| [10] | 张博. 浅谈QT450-10 金相组织与力学性能的联系 [J].冶金分析, 2008,28(2): 1320-1322. |
| Zhang Bo. The relation between microstructure and mechanical properties of QT450-10[J].Metallurgical Analysis, 2008, 28(2): 1320-1322. | |
| [11] | 修亭亭. 后桥减速器壳体轴承座材料裂解性能数值模拟及实验研究[D]. 长春: 吉林大学材料科学与工程学院, 2020. |
| Xiu Ting-ting. Numerical simulation and experimental study on material fracture splitting performance of rear axles' reducer shell bearing seat[D]. Changchun:College of Materials Science and Engineering, Jilin University,2020. | |
| [12] | Ted L. Anderson,Fracture Mechanics Fundamentals and Applications[M]. Boca Raton: CRC Press,2017. |
| [13] | 杨卫. 宏微观断裂力学[M]. 北京:国防工业出版社,1995. |
| [14] | 赵勇. 基于小范围屈服断裂的连杆胀断参数研究及应用[D]. 长春: 吉林大学材料科学与工程学院, 2011. |
| Zhao Yong. Study on parameters of connecting rod fracture splitting based on fracture after small scale yielding and its application[D]. Changchun: College of Materials Science and Engineering, Jilin University, 2011. | |
| [15] | 张冲, 王冠, 杨志刚, 等. 脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化[J]. 激光技术, 2018, 42(3) : 422-426. |
| Zhang Chong, Wang Guan, Yang Zhi-gang,et al. Optimization of technology parameters for fracture splitting grooves of connecting rods fabricated by pulse fiber laser[J]. Laser Technology,2018,42(3): 422-426. |
| [1] | 赵勇,金文明,郑祺峰,寇淑清. 裂解槽深度对减速器壳体轴承座裂解性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(5): 1552-1558. |
| [2] | 周正峰,唐虎城,欧信旺. 基于黏聚区模型的沥青混凝土SCB试验模拟分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(12): 3955-3963. |
| [3] | 吴金星,马宇翔,肖嘉邦,徐耀,李松歌. H型翅片椭圆管壁面磨损特性的数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(9): 2495-2501. |
| [4] | 何华飞,李兆平,符瑞安,马绍麟,黄明利. 考虑地层约束效应的预制侧墙节点抗震性能试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(6): 1601-1611. |
| [5] | 娄淑梅,李一明,李鑫,陈鹏,白雪峰,程宝嘉. 基于BP神经网络和Arrhenius本构模型的石墨烯/7075复合材料热变形行为[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(5): 1237-1245. |
| [6] | 赵秋,陈鹏,赵煜炜,余澳. 台后设置拱形结构的无缝桥梁整体受力性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(4): 1016-1027. |
| [7] | 李任君,赵一兵,顾莉栋,谭洪强,宋林森,田岩. 应用于车辆质心测量的改进侧倾法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(11): 3175-3183. |
| [8] | 于征磊,曹青,张钧栋,沙鹏威,金敬福,魏万祯,梁平,张志辉. 基于增材制造的着陆器仿生缓冲结构的力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(10): 3077-3084. |
| [9] | 卫星,高亚杰,康志锐,刘宇辰,赵骏铭,肖林. 低温环境下栓钉环焊缝焊接残余应力场数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(1): 198-208. |
| [10] | 郑植,袁佩,金轩慧,魏思斯,耿波. 桥墩复合材料柔性防撞护舷试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(9): 2581-2590. |
| [11] | 顾正伟,张攀,吕东冶,吴春利,杨忠,谭国金,黄晓明. 基于数值仿真的简支梁桥震致残余位移分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(6): 1711-1718. |
| [12] | 王峰,刘双瑞,王佳盈,宋佳玲,王俊,张久鹏,黄晓明. 尺寸和形状效应对多孔结构风阻系数的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(6): 1677-1685. |
| [13] | 魏海斌,韩栓业,毕海鹏,刘琼辉,马子鹏. 智能感知道路主动除冰雪系统及实验技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(5): 1411-1417. |
| [14] | 金敬福,董新桔,贾志成,王康,贺连彬,邹猛,齐迎春. 板簧式弹性金属车轮胎面弹片结构优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(4): 964-972. |
| [15] | 刘状壮,张有为,季鹏宇,Abshir Ismail Yusuf,李林,郝亚真. 电热型融雪沥青路面传热特性研究[J]. 吉林大学学报(工学版), 2023, 53(2): 523-530. |
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