1、础，利用无矩理论和有矩理论，推导出胀套薄壁圆筒受内压时薄壁变形量与压强和传力能力与压强间的计算公式。利用液体的可压缩性，通过压缩液压介质的体积来产生液体静压强。液压胀套的结构设计与有限元分析。以液压胀套的主要技术参数为设计基准，依据所推导的理论模型，进行液压胀套主体结构及零部件的设计，并利用软件对所设计的结构进行分析与强度校核。加工工艺设计与制造。针对液压胀套内外薄壁圆筒壁厚薄尺寸精度要求高的制造难点，设计特定的机加工工艺规和焊接工艺。试验研究。通过对试制样品的测试试验，分析总结理论值与实测值产生差别的原因，进而对理论模型进行修正并完善结构设计上的不足。万方数据中国计量学院硕士学位论文基本理论液压胀套的结构与工作原理液压胀套的结构与锥套式有很大的不同，液压胀套主要由胀套主体调压螺钉活塞密封球密封螺钉和液压质所组成。胀套主体的结构比较复杂是由。

2、身的制造精度要求较高；因需要内外锥环及螺纹压紧装置，所以占有的空间尺寸较大，这应是考虑的缺点。液压胀套液压胀套是近年来发展的种新型的用于轴毂联接的零件，如图所示。万方数据中国计量学院硕士学位论文液压胀套的工作原理是在胀套内具有充满液压介质的环形空腔，当对腔内液压介质施加压力时，胀套的内外壁将在压力作用下因膨胀变形而将轴和轮毂胀紧，这样就能靠摩擦力来传递载荷。图液压胀套图液压安全联轴器在国外美国的和等人于年先后对液压胀紧式轴毂联接装置进行了研究并发表了相关专利。经过二十多年的发展，国外对液压胀紧联接装置的技术已经趋于成熟，并开发出相关的产品，如瑞典公司和德国的公司研发的产品被广泛应用与各类机械设备中。在国内类似的采用液压原理研制的轴类联接的产品有图所示的液压安全联轴器，机械工业部也于年发布了其相关标准，其主要功能是于驱动轴和传动轴的联接。国内。

3、用。研究目标研究目标本课题的目标是设计款操作简单性能可靠的液压胀紧式轴毂联接器，其主要技术参数如表所示。表液压胀套技术参数力学参数值尺寸参数值最大容许扭矩;轴孔直径最大容许轴向推力毂孔直径最大容许径向载荷总长度研究思路研究思路是通过对液压胀套的工作原理的研究，以弹性力学中的圆柱壳体问题为理论基础，分析胀套内液体压强与胀套变形量的关系，寻求胀套结构设计的理论及方法；在结构参数确定以后，利用有限元方法对胀套进行受力分析，进步验证胀套结构设计的合理性；对液压胀套薄壁圆筒结构难于加工的问题，编制特定的加工工艺规范流程；最后对试制样品进行测试试验，分析和总结测试过程中产生问题的原因，为胀套的结构设计做补充。万方数据中国计量学院硕士学位论文主要研究内容针对液压胀套的设计主要进行了如下的工作基本理论研究。以弹性力学中的空间轴对称问题和圆柱壳体问题为理论基。

4、验研究薄壁变形量的测试测试目的测量设备测量方法测量数据处理及结果分析扭转试验万方数据试验目的试验设备试验方法测试数据处理及结果分析本章小结总结与展望总结展望参考文献作者简历万方数据图清单图定子转盘安装示意图图过盈配合联接图弹性胀紧套结构型式图锥环胀紧套图液压胀套图液压安全联轴器图液压胀套的特点图液压胀套图液压胀套工作过程示意图图无矩理论力学模型图有矩理论力学模型图液体可压缩性图液压胀套接触面正压力分布图图转矩和推力载荷分布图图转矩系数与推力系数关系图胀套主体结构图胀套主体图调压活塞图轴对称问题的坐标系和应力应变图三节点三角形施。曾纯亮杜静等人利用软件对风力发电机主轴所用的胀套进行了强度分析，并对胀套的结构进行了优化。锥环胀紧套的特点是可传递相当大的双向转矩与轴向力，且对中性好，装拆方便；对轴与毂孔表面的加工要求较低，允许粗的配合，但对锥环本。

5、向定位精度要求较高的情况下有不可比拟的优势，如图所示。节省轴向空间。通过对轴毂联接元件结构和使用方式进行研究，本课题研究的液压胀套突破了现有胀紧套结构理念的限制，为其设计了个能够容纳调压螺钉和调压活塞的法兰端，这样可以在胀套径向方向完成胀套的安装和拆卸，不需为胀套预留轴向操作空间，如图所示。径向跳动小。锥环胀紧联结套是由带锥面的内套和外套组成，而液压胀套是完全体式结构，这样就大大的减少了工作时轮毂的径向跳动量，如图。万方数据中国计量学院硕士学位论文图液压胀套的特点在国外液压胀紧式轴毂联接装置的研究技术已经非常成熟，但是由于技术的封锁国内还没有研发出自主产品，进口这类产品价格也非常昂贵。本课题希望通过对液压胀套的理论研究样品试制和试验分析，总结出液压胀套设计的基本理论公式及与其相关的结构参数关系，为液压胀紧式轴毂联结产品的国产化起到定的促进作。

6、法兰端和内外两个圆筒构成，这两个圆筒围成了个用于存储液压介质的液压腔，且与法兰端内的活塞腔相通。具体结构如图所示。图液压胀套液压介质；型圈；加压活塞；调压螺钉；密封螺钉；密封球；胀套主体液压胀套的工作原理是在密封的液压腔内注入液压介质，通过拧紧调压螺钉推动活塞来压缩液压介质的体积，使液压介质产生均匀的液体静压强。这时内外圆筒在静压强的作用下将产生弹性变形使得内圆筒收缩外圆筒膨胀。当内外圆筒分别与轴毂贴合时继续加，压胀套将与轮毂和轴产生接触正压力，这样就能靠接触表面间产生的摩擦力来传递载荷。当放松调压螺钉时，液压腔内压强逐渐减小至消失，内外圆筒迅速弹性恢复到初始状态，这样胀套便与轴和轮毂分离。从而实现轴与毂孔的快速拆卸。其工作状态，如图所示。万方数据中国计量学院硕士学位论文放松态胀紧态图液压胀套工作过程示意图受内压下圆筒的应力分析由液压胀套的。

7、相关的研究中，屈薛勇吕万铭等对液压安全联轴器的结构工作原理进行了论述，推导了扭矩与压强的关系公式。周兆兵的毕业课题设计了种液压胀紧套用于装夹木工刀具。张涤桢对液压胀套式夹具的结构形式设计准则和加工工艺进行了介绍。液压胀套特别适合于用作暂时性的易松开的轴毂联接，还可作为传动链中的过载保护联轴器使用。优点是拆装方便定心精度高具有过载保护功能。缺点是结构比较复杂，加工成本较高需高压的液压系统。对上述讨论的几种摩擦锁合式联接的使用特性对比见表。表几种摩擦锁合联接方式的使用特性对比使用特性过盈配合联接柱形弹性套锥环胀紧套液压胀套承载能力高高尚好尚好对中性好好好好零件结构简单般复杂复杂轴向调整不可调整可调整调整可调整装配性能装配困难尚好尚好非常方便万方数据中国计量学院硕士学位论文配合精度要求高低般低所需空间小中等中等小温度性能较差好好尚好课题的研究意义。

8、导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢首先要衷心地感谢我的导师卿兆波老师，在我两年多的研究生生活中，卿老师始终给我以无限的关怀与鼓励。。

9、与主要内容课题的研究意义目前国内应用最为普遍的轴毂联结件还以带锥环的胀紧联结套为主，即标准规范的的种结构型式的胀紧套。随着人们对机械设备在缩小结构尺寸改善运行平稳性提高加工速度缩短调机和检修时间以及调高加工精度等方面的要求越来越高，液压胀紧的联接方式逐渐凸显出其优势。本课题设计的液压胀紧联接器，除具有锥环胀紧联结套的优点以外，还有自身的特点更快的安装和拆卸。本文研究的液压胀套利用液体难于被压缩的特性，通过压缩液体产生高的静压强使胀套与轴和轮毂间产生接触压力来传递载荷。液体静压强的产生只用个螺钉即可，这样与锥环胀套相比安装和拆卸的效率至少提高了六倍，如图所示。定位精度高。锥环胀紧套由于是轴向预紧，这样在预紧时会产生轴向力，影响轴向定位精度。而液压胀套工作时通过接触面产生接触压力来传递摩擦力矩和轴向载荷，这样不仅提高了轴向定位精度，而且在些对轴。

10、况。在设计时总是尽量使它处于无矩状态，即便内力状态与无矩状态相差较大时，在工程上往往也先用无矩理论计算，然后再对结果用有矩理论进行适当的修正。实现无矩状态的必要条件是边界上不应有弯矩扭矩作用，由于薄壁中的横力直接与薄壁的弯扭矩相关，所以薄壁边界上也不应有横力作用；薄壁的中面应是光滑的曲面，不存在斜率；壁面上受到的外载荷应是连续分布，不应有突变或集中力的作用。万方数据硕士学位论文液压胀紧式轴毂联接器的研制与试验研究作者王振乾导师卿兆波副教授学科装备制造与控制中国计量学院二〇四年六月万方数据,万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文液压胀紧式轴毂联接器的研制与试验研究作者王振乾导师卿兆波副教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业装备制造与控制研究方向机械设计与制造二〇四年六月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指。

11、卿老师治学严谨求实，不但注重理论学习，也注重实践动手。两年来卿老师给我提供了许多的动手实践的机会，让我的科研动手实践能力得到了很大的提高。卿老师也始终关注着我的科研课题的进展，对我进行理论指导的同时为我指正方向，让我少走了许多弯路。同时感谢杨惠忠老师对我的悉心指导，杨老师为人谦和学识渊博，每当我在科研或生活中遇到困难与疑虑时，从杨老师那里总能得到满意的答案。杨老师那踏实认真的工作态度全面深刻剖析问题的能力，是我今后学习的榜样。其次，感谢实验室的兄弟姐妹在学习生活上所提供的各种帮助与鼓励，是他们让我的研究生生活变得更加丰富多彩，让我的科研课题进展得更加顺利。再者，感谢我的同学，特别是挚友张海波郭海涛和周忠凯陪我渡过了人生中宝贵的研究生生活。最后感谢我的家人和爱人这些年来对我的支持与鼓励，在我多年的求学生涯中，他们温暖的亲情给我以源源不断前进的。

12、工作原理可以得知，胀套工作首先要增大液压腔内的液压介质的压强使腔体内外圆筒产生弹性变形来消除间隙，继续加压才能传递力矩与轴向载荷。胀套内外圆筒的变形量与所受压强的关系直接影响整个液压胀套的工作性能，因此对内外圆筒受内压下的变形量研究有十分重要的意义。对于圆筒形壳体，可分为厚壁圆筒和薄壁圆筒。若圆筒的厚度与内直径之比，即圆筒的外直径与内直径之比的，称为薄壁圆筒，反之，则称为厚壁圆筒。本文课题研究的液压胀套的内外壁公称直径由表可知，分别为和，这就说明内外圆筒的厚度最大不超过，约为液压腔内圆筒直径的。因此液压腔内外圆筒受压下的变形量可按弹性力学中的薄壁圆筒问题进行求解。薄壁圆筒的无矩理论薄壁圆筒在不受弯矩及扭矩作用的状态称为无矩状态，分析处于无矩状态下的理论称为薄壁圆筒的无矩理论，否则称为薄壁圆筒的有矩理论。显然无矩理论是壳体有矩理论的特殊情。

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