多层过盈联接设计理论与技术--详细介绍

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 当前位置:店销书,专著 机械,制造 机械,制造 机械,制造 多层过盈联接设计理论与技术
   
多层过盈联接设计理论与技术
作者:王建梅
书名:多层过盈联接设计理论与技术
定价:¥ 89 元
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开本: 小16K
标准书号: 978-7-03-060975-5
字数(千): 300
页数: 200
出版日期: 2019-6-28
发行号: TH-1041.0101
装帧: 平装
点击热度: 1416
最新印刷日期:    
 
编辑推荐
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获奖情况
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图书介绍
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  本书对多层过盈联接的设计进行研究,涉及理论算法推导、数值模拟验证、现代设计方法应用等。全书共 7 章,介绍过盈联接的相关知识、圆柱过盈联接与圆锥过盈联接的理论算法、多层过盈联接的理论算法和现代设计方法及校核算法、多层过盈联接性能的影响因素、风电关键基础件的设计与计算实例、新型离散化圆锥过盈联接的计算方法等。
  本书可供从事机械设计及理论研究的科技人员参考,也可供高等院校机械类专业师生阅读。
 
前言
...........................................................................................................................................
  《中国制造2025》将工业强基工程作为五大重点工程之一;《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》也将实施工业强基工程纳入其中;工业和信息化部等发布的《工业强基工程实施指南(2016—2020年)》将核心基础零部件等产业作为重点发展领域;为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《国家创新驱动发展战略纲要》等规划,2018年科学技术部启动了国家重点研发计划“制造基础技术与关键部件”重点专项。2018年《政府工作报告》再次明确将全面推进工业强基工程。机械基础件是我国高端装备制造产业的关键组成部分,其设计质量和水平直接关系产品的性能和技术经济效益。
  由于工程实际的需要,采用多层过盈联接结构的机械基础件得到了广泛应用。常见的多层过盈联接基础件包括锁紧盘、力矩限制器、挤压筒、凹模等,这些部件作为大型发电设备和金属挤压、成型制造装备的核心基础部件,在国防建设和国民经济建设领域具有不可替代的作用。
  本书的主要内容如下:
  第1章绪论。简要介绍过盈联接的概念、类型、影响因素、装拆工艺、应用范围和研究进展。
  第2章多层过盈联接的计算方法。给出过盈联接的计算基础、典型多层过盈联接的过盈量设计算法和其他多层过盈联接过盈量的设计方法,并结合实例进行多层过盈联接过盈量的设计计算。
  第3章多层过盈联接可靠性稳健设计。利用现代设计方法,提出多层过盈联接可靠性稳健设计和多层过盈联接的动态可靠性稳健设计,并将蒙特卡罗法与可靠性稳健设计结果做对比。
  第4章多层过盈联接多目标智能协同设计。简要介绍多目标智能协同设计基础和设计方法,分析多层过盈联接的多参数关系。
  第5章多层过盈联接性能的影响因素。分析多层过盈联接性能的主要影响因素。
  第6章多层过盈联接设计实例数值模拟。以风电关键基础件为实例,对厚壁圆筒、单层过盈联接和多层过盈联接3种情况进行数值模拟,并对多层过盈联接的装配过程进行动态仿真。
  第7章离散化圆锥过盈联接计算方法。提出新型离散化圆锥过盈联接计算方法,建立区别于有限元方法的离散化模型,并通过算例证明该方法的合理性与求解优势。
  本书介绍的多层过盈联接属于机械零件基础理论与设计范畴。通常机械零件中过盈配合是根据机械设计手册粗略计算获得的,缺乏从弹、塑性力学受力角度的科学分析,结合过盈配合基础理论知识,进行接触面配合的精确计算。本书针对多层过盈联接结构,重点给出多层过盈联接的设计算法和校核方法;结合现代设计方法与理念,如可靠性稳健设计、协同设计、离散化设计等,提出融合现代设计方法的多层过盈联接设计理论;同时,将有限元数值模拟所得数据和应用多层过盈联接设计理论与方法所得的数值进行对比,验证理论方法的准确性和可靠性。
  本书的主要创新点及研究意义是对过盈配合类机械零件设计理论与方法的系统性进行了改进,开展了多层过盈联接组件从设计到计算校核的理论研究,体现了经典设计方法与现代设计方法的融合,完善了机械零件过盈联接的设计理论与计算方法,为机械零件设计的科学计算提供理论依据,对提高设备运行效率和运行可靠性具有实用参考价值。本书是在《锁紧盘设计理论与方法》(王建梅、唐亮著,冶金工业出版社出版)著作的基础上,对多层过盈联接理论的进一步完善,是作者所在课题组成员多年来科学研究成果的结晶。
借本书出版之际,作者向资助本书出版的国家自然科学基金面上项目(项目批准号51875382)、国家自然科学基金联合基金项目(项目批准号U1610109)、山西省重点研发计划(指南)项目(项目编号:201803D421103)和太原重型机械装备协同创新中心专项(1331工程)表示由衷的感谢。在本书的撰写过程中,作者得到了宁可、唐亮、陶德峰、徐俊良、白泽兵、康建峰、杨健、耿阳波等研究生的协助;封面图片由山西大新传动技术有限公司提供,在此一并表示衷心感谢!
  创新之作,限于作者的水平,不当之处在所难免,欢迎广大读者批评指正。

                                                         作  者     
                                                    2019年1月于太原
 
图书目录
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第1章  绪论    1
1.1  过盈联接的概念    1
1.2  过盈联接的类型    1
1.2.1  按照连接件之间过盈接触面的层数分类    2
1.2.2  按照连接件之间接触面的受力变形性质分类    2
1.2.3  按照过盈联接组件的结构特征分类    3
1.2.4  按照连接件之间接触面的形式分类    3
1.2.5  按照过盈联接的功能分类    3
1.3  过盈联接的影响因素    4
1.4  过盈联接的装拆工艺    8
1.4.1  纵向过盈联接装拆    8
1.4.2  横向过盈联接装拆    9
1.5  过盈联接的应用范围    13
1.6  过盈联接的研究进展    14
参考文献    19
第2章  多层过盈联接的计算方法    22
2.1  过盈联接的计算基础    22
2.1.1  过盈联接计算假设    22
2.1.2  厚壁圆筒理论基础    22
2.2  多层过盈联接过盈量设计算法    26
2.2.1  多层过盈联接过盈量与接触压力的关系    26
2.2.2  多层过盈联接过盈量与装配压力的关系    29
2.3  多层过盈联接过盈量的设计计算    33
2.3.1  圆柱过盈联接的相关计算    34
2.3.2  圆锥过盈联接的相关计算    37
2.3.3  配合过盈量的选择    37
2.4  其他多层过盈联接过盈量的设计方法    38
2.4.1  消除位移法    38
2.4.2  消除间隙法    39
2.4.3  受力平衡法    40
2.5  多层过盈联接过盈量设计计算实例    42
2.5.1  过盈量的设计计算    42
2.5.2  尺寸设计    43
2.5.3  螺栓拧紧力矩的计算    46
2.5.4  校核计算    47
2.5.5  锁紧盘设计流程    50
2.5.6  应用说明    51
参考文献    53
第3章  多层过盈联接可靠性稳健设计    54
3.1  机械可靠性稳健设计基础    54
3.1.1  机械可靠性的定义    54
3.1.2  机械零件的可靠性稳健设计    56
3.2  多层过盈联接可靠性稳健设计计算    57
3.2.1  基本模型    57
3.2.2  可靠性稳健设计计算    61
3.2.3  可靠性稳健设计算例    62
3.2.4  经典设计与可靠性稳健设计对比    69
3.3  多层过盈联接的动态可靠性稳健设计计算    70
3.3.1  基本模型    70
3.3.2  动态可靠性稳健设计计算    71
3.3.3  动态可靠性稳健设计算例    74
3.4  蒙特卡罗仿真    82
3.4.1  蒙特卡罗法原理    82
3.4.2  蒙特卡罗法数值算例    83
3.4.3  蒙特卡罗法与可靠性稳健设计结果对比    85
参考文献    86
第4章  多层过盈联接多目标智能协同设计    87
4.1  多目标智能协同设计基础    87
4.1.1  试验设计方法    87
4.1.2  近似模型方法    90
4.1.3  多目标智能优化算法    91
4.2  多目标智能协同设计方法    94
4.3  多层过盈联接的多参数关系分析    103
4.3.1  过盈联接组件最外层包容件直径对接触压力的影响    103
4.3.2  过盈联接组件过盈量对接触压力的影响    104
4.3.3  过盈联接次外层包容件直径对接触压力的影响    105
4.3.4  过盈联接最外层包容件直径对最大等效应力的影响    106
4.3.5  过盈联接组件过盈量对最大等效应力的影响    107
4.3.6  过盈联接次外层包容件直径对最大等效应力的影响    107
参考文献    108
第5章  多层过盈联接性能的影响因素    110
5.1  加工偏差    110
5.1.1  有限元模型    111
5.1.2  模拟结果分析    111
5.2  装配间隙    114
5.3  温度    117
5.3.1  温度产生的径向位移计算    117
5.3.2  非均匀温度场    122
5.3.3  均匀温度梯度    126
5.4  离心力    128
5.4.1  离心力产生的径向位移计算    128
5.4.2  有限元模型    133
5.4.3  模拟结果分析    134
5.5  摩擦系数    136
5.6  结合面锥度    137
5.7  装配次数    139
5.8  外环外径    139
5.9  安全系数    139
参考文献    139
第6章  多层过盈联接设计实例数值模拟    141
6.1  有限元法简介    141
6.1.1  有限元基本思想    141
6.1.2  ABAQUS简介    142
6.1.3  ABAQUS的接触问题    143
6.2  厚壁圆筒的数值模拟    144
6.2.1  ABAQUS建模步骤    144
6.2.2  结果与讨论    144
 
6.3  单层过盈联接数值模拟    146
6.3.1  ABAQUS建模步骤    146
6.3.2  结果与讨论    147
6.4  多层过盈联接的数值模拟    148
6.4.1  研究对象与几何模型    148
6.4.2  材料属性与网格划分    149
6.4.3  接触方式与摩擦系数    149
6.4.4  边界条件和载荷    150
6.5  装配过程分析    150
6.5.1  FEM模拟    150
6.5.2  最小公差配合下的接触分析    153
6.5.3  最大公差配合下的接触分析    161
6.5.4  分析与结论    167
6.6  数值法与解析法对比    169
6.6.1  接触压力    169
6.6.2  承载转矩    171
6.6.3  Von Mises应力    171
参考文献    174
第7章  离散化圆锥过盈联接计算方法    176
7.1  建立离散化模型    176
7.1.1  离散化计算思想    176
7.1.2  建立离散化物理模型    177
7.1.3  建立离散化数学模型    179
7.2  模型简化与数值求解    182
7.2.1  边界条件与模型简化    182
7.2.2  数值求解与实例运算    183
7.2.3  ABAQUS模拟试验与结果讨论    188
参考文献    189
附录  考虑温度与离心力计算参数    191
 
 
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