[发明专利]一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法

说明书

本发明涉及有限元仿真分析技术领域，公开了一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法，先分析参与锥面配合的两个零件的工作原理；接着明确容差分配的目的为找到一个能使两个零件在接触锥面处的受力变形最小的配合角度；然后根据参与锥面配合的两个零件的工作原理和容差分配的目的，利用有限元仿真分析软件为两个零件设置不同的公差配合，并使两个零件在不同公差配合下进行应力、变形情况的仿真分析；最后根据分析结果，得出最佳配合公差，制定最优容差分配方案。本发明通过仿真分析运算得出最佳配合公差，制定最优容差分配方案，不受传统经验的影响。

技术领域

本发明涉及有限元仿真分析技术领域，具体的说，是一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法。

背景技术

军机生产过程中，为保证相配合的两个或多个零件在完成装配后其性能、功能等满足使用要求，则需要对这些参与装配的零件进行容差分配，即对零件的几何特征变动量范围进行重新定义。现有的装配容差分配技术主要是依赖于工艺设计人员多年的经验积累，在进行工艺设计时，先给定一个容差值，在飞机的装配过程中，不断地优化迭代。

对于锥面配合零件，目前还没有好的工艺容差分配方法或者可供参考的经验，基本是按照设计要求给定的公差，在零件制造公差范围内对零件进行生产，装配时根据实际需要进行选配。容差分配经验比较适合于常见的平面配合类零件，对于锥面配合类零件由于其使用的场景、功能、零件本身材料等的不同，其锥面配合长度、锥面的角度、准头直径等几何尺寸都不相同，很难靠经验进行判断。

发明内容

本发明针对现有技术中通过经验难以对锥面配合零件进行容差分配的难题，提供了一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法，借助于有限元仿真计算，通过对参与装配的各零件之间的受力变形情况、相对运动位移情况进行分析，得出最佳的配合角度，制定出最优容差分配方案。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法，先分析参与锥面配合的两个零件的工作原理；接着明确容差分配的目的为找到一个能使两个零件在接触锥面处的受力变形最小的配合角度；然后根据参与锥面配合的两个零件的工作原理和容差分配的目的，利用有限元仿真分析软件为两个零件设置不同的公差配合，并使两个零件在不同公差配合下进行应力、变形情况的仿真分析；最后根据分析结果，得出最佳配合公差，制定最优容差分配方案。

本发明提供的一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法，其主要工作原理为：利用ABAQUS等有限元仿真分析软件，根据参与配合的两个零件的工作原理，在相关零件不同的公差配合下，进行仿真分析运算，根据分析结果，得出最佳配合公差，制定最优容差分配方案。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述一种基于仿真技术的锥面配合零件容差分配方法的具体步骤包括：

步骤a：分析装配件的工作原理；

步骤b：明确容差分配的目的；

步骤c：按不加公差的理论尺寸创建三维数字模型；

步骤d：为零件属性赋值；

步骤e：在不加公差的理论尺寸下对两个零件进行应力、变形情况分析；

步骤f：按极差配合尺寸创建三维数字模型；

步骤g：在极差配合尺寸下对两个零件进行应力、变形情况分析；

步骤h：对步骤e和步骤g进行综合分析；

步骤i：根据步骤h的综合分析结果得到容差分配范围；

步骤j：在容差分配范围内，通过有限元仿真分析软件，对两个零件的运动情况进行运动仿真运算，分析两个零件在受到外力F作用下的受力变形和相对运动位移情况；并根据不同受力和运动情况，在容差分配范围内不断调整两个零件的锥面角度，直到两个零件产生最小相对位移时为止；