基于有限元主轴-刀柄结合面的微观特性分析-山东化工

　　

摘要：在机械构件的整体刚度中，机械结合面的接触刚度往往起着重要的作用，而在某些特定情境下，这种接触刚度可能会变成机械构件结合面的薄弱点,因此在分析机床电主轴上主轴-刀柄结合面结构的静态特性时，应当充分考虑到其结合面上的接触刚性特性。主轴-刀柄过盈连接是实际工程中常见的一种连接方式，当主轴-刀柄在高速旋转时其结合面的接触特性会发生巨大变化，从而影响主轴-刀柄连接部位的受力特性。以高速主轴-刀柄结合面为研究对象，基于统计学的G-W接触模型及有限元分析其结合面接触刚度尤为重要，从微观角度出发，建立主轴-刀柄结合面接触载荷模型和接触刚度模型，结合有限元形象直观的分析了主轴-刀柄结合面微凸体变形过程，通过建立主轴-刀柄结合面微凸体三维模型、G-W接触模型及实验对比验证，为实际工况下应用中的主轴-刀柄结合面接触刚度、接触压力以及接触的可靠性等方面，具有非常积极的指导作用。

关键词：主轴-刀柄结合面；接触刚度；G-W接触模型；微观特性

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