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1、摩托车链条链板和套筒最佳过盈量的确定摩托车链条链板和套筒最佳过盈量的确定工艺?材料摩托车链条链板和套筒佳过盈量的确定UTheProperMagnitudeofInterferenceofMotorcycleChain,ChainCoverandSIeeve荣长发首平杨克刚(吉林 I 业大学)白志(吉林职业师范学院)L摘要摩托车链条链板和套筒均采用过盈配合相连接,正确选取链板,链条和套筒的过盈量对提高疲劳寿命非常重要;计算链板和套筒的过盈应力的方法有;:次计算法和附加刚度法;链板与套筒的过盈量在最佳范围 0.03mm 时,其链条的疲劳强度可提高 4O5O.TheChain,Chaincovera
2、ndsleeveareconnectedinawayofinterferencefit.Itisimportantforraisingfatiguelifetoselectcorrectinterference.Thecalculationoftheinterferenceofthecoverandsleeveisasfollows;secondarycalculationandadditionalrigiditymethod.Whentheinterferenceofthecoverandsleeveisintherangeof0.03mm(optimum)thefatiguestrengt
3、hoftheChainwouldheincreasedhy405O主置词:链条链板套筒过盈量_一一1 概述链条是摩托车主要传递动力的元件,其品质对于提高国产摩托车品质具有重要的意义.摩托车链条链板和套筒均采用过盈配台渗层中碳化物的数量,形状和分布对齿轮的使用寿命有很大影响.通常要求变速齿轮的碳化物为细小点状均匀,以提高齿轮的耐磨性和接触疲劳强度.渗碳工艺不当,造成碳化物呈爪状,大块状甚呈断续或连续网状分布,则会破坏金属机体的连续性,产生应力集中,容易在使用过程中造成崩齿及齿面产生麻点疲劳.4.3 残余奥氏体及马氏体级别在放大 400 倍下检查,检查部位以节圆附近表面及齿根处为准.按 ZBT04
4、00188中残余奥氏体,马氏体级别图评定 15 级合格齿轮渗层表面强度及残余应力直接影响齿轮疲劳强度而渗层表面强度主要决定于残余奥氏体的含量,因为残余奥氏体是一种软而不稳定的相,残余奥氏体过多会导致齿轮的疲劳强度降低,但适量的残余奥氏体含16相连接,过盈量的存在一方面能降低链板在工作中所受的应力幅和应力集中系数,从而提高链板的疲劳强度;另一方面又提高了平均应力,使链板疲劳强度降低.因而,正确地量有阻止裂纹萌生的能力有关资料表明,在均匀细致的奥氏体条件下 1525 含量具有最佳值.马氏体级别以视场中最大的三根马氏体针长的平均值作为定级的依据,14 级为合格.4.4 心部组织齿轮心部组织一般为低碳
5、板条状马氏体,允许有少量的铁素体组织 ZBT0400188 中没有规定心部组织的评级标准,只控制心部硬度在 HRC2540 范围内.若心部铁素体过多,心部硬度 J 必会低于 HRC25.另外,根据齿轮热加工生产工艺情况,还检验齿轮的纵向截面,看是否存在铁素体带状组织,按冶金部标准 YB3164 进行评级.若有严重的铁素体带状组织,则齿轮在受力过程中极易造成成块崩落,为此决不能忽视.(收稿 13 期 199602?25)摩托车技术1996 年第 7 期托,爵工艺?选取链板和套筒的过盈量,对于提高链条疲劳寿命具有积极意义.现有的计算链板和套筒的过盈应力的数值方法有:a.二次计算法.b.附加刚度法.
6、这两种方法都假设配合表面的力为均匀分布,但都与链板的非轴对称结掏不适合.笔者研究出一种计算过盈应力的新方法,它用配合表面上的位移连续条件来拟合过盈量,利用配合表面上力的等值条件建立计算过盈应力的有限元模型和相应的计算机软件.该模型和软件适甩于各种摩托车链条.2 有限元模型的建立建立计算过盈应力的有限元模型时作了如下假设:a.不计配合表面间的摩擦力b.当链节受力时,链板与套筒配合表面不分开.由(b)可得;|一】一(1)式中,配合表面上轮毂和轴上_的位移向量过盈向量有限元基本方程为:+Rt一巨(2)式(2)相应地可写为:F一K(2)式中,轮轴和轮毂上不包括配合表面的外力1,配合表面上作用在轮毂和轮
7、轴上的外力矿,轮轴和轮毂上不包括配合表面上节点的位移根据配合表面上力的等值条件,由式(1),(2)可得盯一了一ITK了(3)式(3)相应地可写为:摩托车技柬1996 年第 7 期(3)式(3),(3)中:一,V,V.,:0,A,03,了为变换矩阵.利用式(3)编制的有限元程序对图 l 所示的两厚壁圆筒中的过盈应力进行了计算,采用了八节点等参元,如图 l 所示.配奇表面圈 1 八节点等叁元法笔者用该模型对 08MA 链板的应力进行了计算,计算了链板和套筒配合后(无外载)配合表面上的应力以及 AA 截面(如图2)的应力,计算结果如图 3,4.AA.=啊 2 配台曩圄露面压力3 过盈配合对链板疲劳营
8、度的影响过盈配合使链板中的应力幅降低,平均应力增大如图 5 所示.外载的循环特征为常数0.1)的直线上各点的平均应力增加了,应力幅降低了 Aa.,l,2 点分别对应无过盈时的 2 个工作应力点,链板和套筒过盈配17工艺?材一皇捌皇04田 3 应力曲线直力 MP“田 5 过盈配合对链条瘴劳翌度的影响合后,工作应力点就变为 1,2 点,由 1,2 点所确定的直线上各点就是链扳和套筒配合后链板的实际工作应力点.假设无过盈配合时.在 r=O.1 时的循环特征下链板的极限应力18为,装配后平均应力增加,应力幅降低了以,则疲劳极限点转化为(如图 5).而点 B 不在极限应力线上,离疲劳失效还有一定的裕度,
9、这样链板可承受更大的载荷,直到链板危险点工作应力达到链板疲劳失效.此时对应无装配过盈链板危险点的工作应力沿 r 一 0.1 已达到 D 点.其结果提高了疲劳强度.由图 5 可得:sin3(eos+sinu).sin(+)1.萼.(4)tgu+tg 一1式中有过盈配合时的链板疲劳极限无过盈配合时的链板疲劳极限tgu 一(1 一 r)/(1+r)(r 为加载循环特征)4 试验分析采用 08MA 链片和套筒的过盈量分别为 0.01,0.02,0.03,0.o4,0.05,0.06 装成链节用 Loeati 法进行疲劳试验,试验结果如图6圈 6 曩劳试验从图 6 中可以看出,根据式(4)的计算结果与试验结果相当吻合,两者所确定的最佳过盈量 a 均在 0.03mm 附近.由于最优过盈量与工作载荷紧密相关的,0.03ITli是工作载荷为 1600N 时的最优过盈量.链板 AA 截面下部内孔表面和套筒刚好分开时的过盈量恰好为 0.03mm.摩托车技术1996 年第 7 期
