機械孔軸零件功能性尺寸研究.pdf

1、隨著測量精度和機械精度的提高，以及機械制造業(yè)對精度要求的急速增長，機械熱變形已經(jīng)成為影響機械精度的關(guān)鍵因素。國內(nèi)外對于機械熱變形的重視程度不斷提高。研究機械熱變形不僅在理論基礎(chǔ)上，而且在應(yīng)用技術(shù)上都具有深刻的意義，具有重要的科研與工程應(yīng)用價值。本文在國家自然科學基金項目“機械復雜形體熱魯棒性基礎(chǔ)理論研究”(項目編號:51175142)和國家自然科學基金重大項目“功能形面結(jié)構(gòu)與性能的耦合建模與影響機理研究”(項目編號:51490660/5

2、1490661)的支持下，以機械零件中最為基礎(chǔ)且常見的孔軸零件作為研究對象，針對其熱變形進行了系統(tǒng)深入的研究。
　　本文主要內(nèi)容包括:
　　從宏觀和微觀層面分別論證了機械形體熱變形非相似性特征的客觀存在性。機械形體熱變形非相似性研究長期局限于宏觀試驗驗證，而缺乏微觀層面的機理論證。論文采用了分子靜力學理論與算法，對鋁材料圓環(huán)原子模型徑向熱變形進行演化計算，論證了穩(wěn)定均勻溫度場中機械形體熱變形非相似性特征的客觀存在性和形成機理

3、，完善了機械形體熱變形理論基礎(chǔ)。
　　在宏觀試驗中，在基于原有實驗研究成果和經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，對于處于均勻穩(wěn)態(tài)溫度場中的機械孔、軸類零件的徑向熱變形測量設(shè)計了專用夾具，該夾具可滿足不同尺寸的零件測量，大幅縮短了因不同尺寸零件而需重新加工設(shè)計夾具的時間，提高了實驗效率。
　　基于最佳熱配合理論和機械熱魯棒性結(jié)構(gòu)設(shè)計，從溫度變化下的機械孔、軸零件間隙變化，提出了機械孔軸零件功能性尺寸，并給予了工程應(yīng)用。充分考慮工況溫度和受力載荷對機