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申请/专利权人：中国第一汽车股份有限公司

摘要：本发明涉及一种轴用轴承内圈锁紧螺塞拧紧力矩确定方法、装置及介质；方法包括：S1、建立轴系统有限元模型；S2、定义有限元模型材料属性；S3、定义轴系零部件间接触与连接形式；S4、计算齿轮受力；S5、固定大齿轮锁紧螺塞扭矩；S6、建立一号轴承内部关系；S7、施加有限元模型边界条件：S8、对有限元模型求解计算；S9、提取一号轴承内圈与滚动体塑性应变产生的轴承旋转扭矩；S10、修改一号轴承内部关系；S11、重新施加有限元模型边界条件；S12、对有限元模型求解计算；S13、提取一号轴承外圈与滚动体塑性应变产生的轴承旋转扭矩；S14、计算锁紧螺塞拧紧力矩；本发明锁紧螺塞分析过程与实际受力状态较为贴合。

主权项：1.一种轴用轴承内圈锁紧螺塞拧紧力矩确定方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、建立轴系统有限元模型；采用实体网格单元对轴系统零部件进行建模；齿轮轴、大齿轮、采用二阶四面体单元建模；锁紧螺塞、一号轴承内圈、一号轴承外圈、一号轴承滚动体、二号轴承内圈、二号轴承外圈、二号轴承滚动体采用一阶六面体单元建模；S2、定义有限元模型材料属性；定义材料弹性模量、泊松比、应力应变关系；S3、定义轴系零部件间接触与连接形式；根据轴系零部件实际安装位置对模型进行装配；S4、计算齿轮受力；将齿轮受力分解为圆周力、径向力与轴向力，通过公式5、6进行计算，借助定义在齿轮与轴轴线上的圆柱坐标系施加齿轮受力，坐标系Z轴沿轴的轴线方向，R轴沿轴的径向，t轴由Z轴与R轴根据右手定则确定； 式中，M为轴传递的扭矩，Ft1、Fr1、Fa1为齿轮轴上小齿轮的圆周力、径向力和轴向力，d1为小齿轮节圆直径，α1为小齿轮节圆处端面压力角，β1为小齿轮节圆处螺旋角；Ft2、Fr2、Fa2为大齿轮的圆周力、径向力和轴向力，d2为大齿轮节圆直径，α2为大齿轮节圆处端面压力角，β2为大齿轮节圆处螺旋角；S5、计算因大齿轮所受轴向力，固定大齿轮所需的锁紧螺塞扭矩；根据公式7计算固定大齿轮所需的锁紧螺塞扭矩T1；T1＝k×Fa2×d7式中，T1为固定大齿轮所需的锁紧螺塞扭矩，k为拧紧力矩系数，d为锁紧螺栓等效直径；S6、建立一号轴承内部关系；将一号轴承外圈与一号轴承滚动体连接到一起，定义一号轴承内圈与一号轴承滚动体间的接触；S7、施加有限元模型边界条件：1在一号轴承外圈上施加强制转角，固定一号轴承外圈除强制转角的自由度，约束二号轴承外圈所有自由度；2将齿轮载荷以集中力形式施加到有限元模型中，集中力按S4步骤计算得出；S8、使用ABAQUS中Standard分析模块对有限元模型进行求解计算；S9、提取因一号轴承内圈与滚动体塑性应变产生的轴承旋转扭矩；通过ODB结果文件，提取一号轴承外圈转动方向的支反扭矩RM1；S10、修改一号轴承内部关系；将一号轴承内圈与一号轴承滚动体连接到一起，定义一号轴承外圈与一号轴承滚动体间的接触；S11、重新施加有限元模型边界条件：1在一号轴承外圈上施加强制转角，固定一号轴承外圈除强制转角的自由度，约束二号轴承外圈所有自由度；2将齿轮载荷以集中力形式施加到有限元模型中；S12、针对修改后的有限元模型，使用ABAQUS中Standard分析模块对有限元模型进行求解计算；S13、提取因一号轴承外圈与滚动体塑性应变产生的轴承旋转扭矩；通过ODB结果文件，提取一号轴承外圈转动方向的支反扭矩RM2；S14、计算锁紧螺塞拧紧力矩；通过公式9计算锁紧螺塞拧紧力矩T； 式中，n为安全系数，R为轴承内圈半径，μ为摩擦系数。

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