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摘要：本文分析了過(guò)盈配合的有限元計(jì)算時(shí)用到超彈性本構(gòu)時(shí)可壓縮性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響情況，得到在過(guò)盈配合中必須考慮這種可壓縮性的結(jié)論并分析考慮可壓縮性的原因。1、引言 過(guò)盈配合是橡膠工業(yè)中的一種常見(jiàn)的配合方式。橡膠為超彈性材料，有限元計(jì)算中通常假定為不可壓或者幾乎不可壓。本文首先給出一種不可壓橡膠模型過(guò)盈配合的理論解，并與ABAQUS 計(jì)算解進(jìn)行比較。

過(guò)盈配合問(wèn)題是應(yīng)力分析中一類(lèi)常見(jiàn)的問(wèn)題。在ANSYS Workbench中可以通過(guò)多種方法計(jì)算過(guò)盈配合應(yīng)力，本文通過(guò)一個(gè)典型算例，對(duì)三種典型計(jì)算方法進(jìn)行分享和討論，這三種方法依次是：接觸界面處理方法、約束方程法、直接接觸分析法。

，那么過(guò)盈配合問(wèn)題也是結(jié)構(gòu)計(jì)算中的一類(lèi)比較常見(jiàn)的問(wèn)題。

動(dòng)圖中先計(jì)算過(guò)盈配合，接著施加一個(gè)強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)速度，后處理查看接觸扭矩。過(guò)盈配合在軸類(lèi)配合分析中使用頻率很高。很多分析都要求知道在某個(gè)過(guò)盈量下能傳遞的扭矩。這個(gè)貼子給大家詳細(xì)講解一下過(guò)盈配合的設(shè)置求解計(jì)算。1.幾何模型和網(wǎng)格幾何體按照實(shí)際尺寸建模，要求體現(xiàn)出過(guò)盈量，網(wǎng)格使用六面體網(wǎng)格，尺寸在計(jì)算能力允許的范圍內(nèi)盡可能小。

由于密封圈與活塞之間有初始幾何穿透，所以將界面處理設(shè)置為“添加偏移，斜坡效果”，偏移=0，此處設(shè)置斜坡加載是為了在過(guò)盈計(jì)算中更易收斂。計(jì)算初始接觸，如下圖，過(guò)盈量識(shí)別正確，且間隙與穿透都在各自彈球半徑內(nèi)。Step4 邊界條件。本計(jì)算包括過(guò)盈與擠壓兩種計(jì)算，所以將載荷步分為2步，第一步用于計(jì)算橡膠圈過(guò)盈，第二步用于計(jì)算橡膠圈與氣缸、活塞之間的擠壓。

例如，用計(jì)算法確定滑動(dòng)軸承間隙配合的配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)液體潤(rùn)滑理論可以計(jì)算其允許的最小間隙，據(jù)此從標(biāo)準(zhǔn)中選擇適當(dāng)?shù)呐浜戏N類(lèi)；用計(jì)算法確定完全靠過(guò)盈傳遞負(fù)荷的過(guò)盈配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)要傳遞負(fù)荷的大小，按彈、塑性變形理論，可以計(jì)算出需要的最小過(guò)盈，據(jù)此選擇合適的過(guò)盈配合種類(lèi)，同時(shí)驗(yàn)算零件材料強(qiáng)度是否能夠承受該配合種類(lèi)所產(chǎn)生的最大過(guò)盈。由于影響配合間隙、過(guò)盈的因素很多，理論計(jì)算只能是近似的。

例如，用計(jì)算法確定滑動(dòng)軸承間隙配合的配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)液體潤(rùn)滑理論可以計(jì)算其允許的最小間隙，據(jù)此從標(biāo)準(zhǔn)中選擇適當(dāng)?shù)呐浜戏N類(lèi)；用計(jì)算法確定完全靠過(guò)盈傳遞負(fù)荷的過(guò)盈配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)要傳遞負(fù)荷的大小，按彈、塑性變形理論，可以計(jì)算出需要的最小過(guò)盈，據(jù)此選擇合適的過(guò)盈配合種類(lèi)，同時(shí)驗(yàn)算零件材料強(qiáng)度是否能夠承受該配合種類(lèi)所產(chǎn)生的最大過(guò)盈。

例如，用計(jì)算法確定滑動(dòng)軸承間隙配合的配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)液體潤(rùn)滑理論可以計(jì)算其允許的最小間隙，據(jù)此從標(biāo)準(zhǔn)中選擇適當(dāng)?shù)呐浜戏N類(lèi)；用計(jì)算法確定完全靠過(guò)盈傳遞負(fù)荷的過(guò)盈配合種類(lèi)時(shí)，根據(jù)要傳遞負(fù)荷的大小，按彈、塑性變形理論，可以計(jì)算出需要的最小過(guò)盈，據(jù)此選擇合適的過(guò)盈配合種類(lèi)，同時(shí)驗(yàn)算零件材料強(qiáng)度是否能夠承受該配合種類(lèi)所產(chǎn)生的最大過(guò)盈。由于影響配合間隙、過(guò)盈的因素很多，理論計(jì)算只能是近似的。

在選定澆口尺寸時(shí)，若澆口過(guò)大將導(dǎo)致冷卻時(shí)間的增加，進(jìn)而影響產(chǎn)能；而如果澆口過(guò)小，則會(huì)使保壓效果降低，也容易使塑料流過(guò)澆口時(shí)剪切率過(guò)大。因此設(shè)計(jì)澆口尺寸時(shí)，評(píng)估最大剪切率至關(guān)重要。利用MHC設(shè)計(jì)估算器的?澆口剪切率?功能，用戶可以藉由調(diào)整澆口尺寸，用公式計(jì)算出不同流率下標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)型澆口跟圓型澆口剪切率數(shù)值，圓形澆口的計(jì)算公式如下圖五所示。

在選定澆口尺寸時(shí)，若澆口過(guò)大將導(dǎo)致冷卻時(shí)間的增加，進(jìn)而影響產(chǎn)能；而如果澆口過(guò)小，則會(huì)使保壓效果降低，也容易使塑料流過(guò)澆口時(shí)剪切率過(guò)大。因此設(shè)計(jì)澆口尺寸時(shí)，評(píng)估最大剪切率至關(guān)重要。利用MHC設(shè)計(jì)估算器的?澆口剪切率?功能，用戶可以藉由調(diào)整澆口尺寸，用公式計(jì)算出不同流率下標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)型澆口跟圓型澆口剪切率數(shù)值，圓形澆口的計(jì)算公式如下圖五所示。

ABAQUS contact pair 過(guò)盈量允許值過(guò)小會(huì)造成迭代次數(shù)過(guò)多，對(duì)計(jì)算精度無(wú)太多幫助。ABAQUS 會(huì)自動(dòng)默認(rèn)給接觸設(shè)置一個(gè) 過(guò)盈量允許值Hcirt，有時(shí)候默認(rèn)值并不合理。需要在INP中修改：*CONTACT PAIR,HCRIT=hcrit；該功能在CAE中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3 軸承工作游隙的計(jì)算 軸承的工作游隙為軸承初始游隙減去由于配合和溫度變化帶來(lái)的游隙減小量： 內(nèi)圈緊配合引起的內(nèi)圈膨脹量約為緊配合理論過(guò)盈量的0.8倍； 外圈緊配合引起的外圈壓縮量約為緊配合理論過(guò)盈量的0.8倍；

2、換用空心滾子軸承：空心滾子軸承是在軸承整周每120°布置一個(gè)空心滾子，空心滾子與內(nèi)外圈之間無(wú)游隙有過(guò)盈，在輕載時(shí)，空心滾子的過(guò)盈量使軸承滿足最小載荷要求；重載時(shí)，空心滾子 彈性變形，由實(shí)心滾子主要承受載荷。

孔軸對(duì)中：孔軸之間的軸線中心重合，通常用于孔軸過(guò)盈配合，螺紋孔與螺釘?shù)木o固連接等情況。

孔軸對(duì)中：孔軸之間的軸線中心重合，通常用于孔軸過(guò)盈配合，螺紋孔與螺釘?shù)木o固連接等情況。