拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具有限元分析

曹霞,尹飛鴻,2

(1.常州工學院 機電工程學院,江蘇 常州213002;2.常州市特種加工重點實驗室,江蘇常州213002)

工件在加工過程中會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用,為了保證工件在這些外力作用下保持定位的正確性,而不致發生位移或產生振動,通常需要設計專用夾具。因此,夾具在零件的加工過程中對于保持加工精度和表面品質發揮了極其重要的作用。JM300型拖拉機變速箱體要求在左側面、右側面和后面分別鉆12、11和20個M10的螺紋底孔,孔徑為D8.5 mm,深度為18~22 mm。由于該工件結構較復雜,并且要求同時加工43個孔,所以,加工難度大,對夾具要求高,分析其靜態、動態特性,了解其實際工況下應力、應變和固有頻率對于實際生產具有重要的指導意義。[1－2]

1 拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具三維模型的建立

要對物體圖形進行CAE分析,必須建立物體的三維數學模型。利用UG三維造型軟件能夠快速、高效繪制任意復雜形狀三維零件的特性,建立如圖1、圖2所示的拖拉機變速箱體及鉆螺紋底孔夾具三維模型圖。[3]

2 拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具靜態分析

圖1 變速箱三維模型圖

圖2 鉆螺紋孔夾具裝配圖

2.1 切削力計算

根據參考書[1,2]切削力計算公式為:

式中:F表示切削力(N),T表示切削轉矩(N