引論：我們?yōu)槟砹?篇鎂鋁合金擺臂球銷(xiāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

1鋁合金球銷(xiāo)座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1工藝要求

鋁合金球銷(xiāo)座在車(chē)輛行駛過(guò)程中，不僅要承受扭轉(zhuǎn)力矩，還需要承受機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的彎曲力矩與壓力，所以對(duì)球銷(xiāo)座結(jié)構(gòu)的抗壓、抗拉、抗變形、抗彎能力都有著較高的要求，這樣才能保障球銷(xiāo)座的穩(wěn)定性與性。例如，案例車(chē)型在球銷(xiāo)座的設(shè)計(jì)上選擇鋁合金為原材料，通過(guò)機(jī)械加工，加工后需要進(jìn)行探傷[1]。

1.2毛坯選材、工藝、處理

機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中所經(jīng)過(guò)的路面平整度無(wú)法控制，處于顛簸路段上設(shè)備會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)沖擊力，這種力直接作用到球銷(xiāo)座上會(huì)轉(zhuǎn)化成巨大的壓力、扭矩以及拉力，脆弱的球銷(xiāo)座可能出現(xiàn)折段或部件開(kāi)裂的問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)上，原材料的選擇十分重要，要具備抗沖擊、韌度、耐磨、抗疲勞等性能，所以好選擇鋁合金材質(zhì)或40Cr為原材料。在進(jìn)行毛坯生產(chǎn)過(guò)程中，為了可以實(shí)現(xiàn)大量投產(chǎn)，加工精度不出現(xiàn)誤差，機(jī)械加工中需要留取加工余量，通過(guò)模鍛制造的方式，先將胚料制作成球銷(xiāo)座的形狀，在利用模鍛控制其統(tǒng)一性。毛坯需要經(jīng)過(guò)熱處理，但是在處理過(guò)程中不能改變工件形狀以及整體結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分，要通過(guò)對(duì)工件內(nèi)部顯微組織的改變、表面化學(xué)成分的改變，對(duì)球銷(xiāo)座的性能進(jìn)行改善，盡可能的降低殘余應(yīng)力。

1.3鋁合金球銷(xiāo)座機(jī)加工

加工過(guò)程首先要選擇球銷(xiāo)座的基準(zhǔn)面，盡量選擇精加工的基準(zhǔn)面，如果不存精加工，要在加工前做好處理，能夠?yàn)楹罄m(xù)的加工提供精加工基準(zhǔn)面；精加工完成后，需要進(jìn)入到機(jī)加工階段，這部分包括球座孔、安裝面、安裝孔等內(nèi)容，需要通過(guò)粗加工與精加工兩部分來(lái)完成，但是最重要的是保障鋁合金球銷(xiāo)與球銷(xiāo)座孔的匹配。

1.4表面處理

由于機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，底盤(pán)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于污濁狀態(tài)，大量的泥沙等附著物會(huì)掩蓋球銷(xiāo)座，而且還有大量濕氣長(zhǎng)時(shí)間氧化球銷(xiāo)座的金屬表面，所以無(wú)法保障球銷(xiāo)座的清潔，但是必須保障其金屬面具有抗腐蝕的能力，這樣才能保障其靈活性。因此，可以通過(guò)電泳、電鍍合金等方式對(duì)球銷(xiāo)座的表面進(jìn)行防腐處理。

2球銷(xiāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

文章通過(guò)對(duì)兩種球頭銷(xiāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，借助有限元工具對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的解析，從而獲取的設(shè)計(jì)依據(jù)，保障球銷(xiāo)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。具體的步驟為：（1）對(duì)球銷(xiāo)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，處理過(guò)程中去除掉模型的球頭銷(xiāo)與球銷(xiāo)座兩者之間的襯套、塵罩、卡簧，修改球銷(xiāo)座數(shù)模完成后，將襯套利用金屬進(jìn)行代替與球銷(xiāo)接觸，并將壓蓋與球銷(xiāo)座合成為一體，截?cái)嗬瓧U；（2）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分。考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的對(duì)稱(chēng)性，通常會(huì)將鋁合金球銷(xiāo)分成五面體或六面體的球狀網(wǎng)格；該球銷(xiāo)座由于本身不具備對(duì)稱(chēng)性，通常劃分成四面體網(wǎng)格；拉桿與焊道通常會(huì)被劃分成六面體環(huán)狀網(wǎng)格；（3）確定材料屬性，彈性模量為E=2.1E5、泊松比為u=0.3；（4）確定邊界條件，球銷(xiāo)與整車(chē)的連接需要使用到螺母，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析過(guò)程中可以利用相應(yīng)接觸與預(yù)載代替螺母進(jìn)行球銷(xiāo)連接部位預(yù)緊，然后對(duì)支架側(cè)邊進(jìn)行相應(yīng)的約束；拉桿屬于二力桿范疇，在處理過(guò)程中斷面處加載總大小為2500N的分布力，并建立球銷(xiāo)與球銷(xiāo)座接觸面；（5）結(jié)果計(jì)算與分析。計(jì)算主要依據(jù)馮?米賽斯的von Mises屈服準(zhǔn)則對(duì)圖1中A1與A2兩個(gè)部位的較大von Mises應(yīng)力（基于剪切應(yīng)變能的一種等效應(yīng)力）進(jìn)行計(jì)算，A1部位的較大von Mises應(yīng)力為457.5MPa、A2部位的較大von Mises應(yīng)力為664.5MPa。基于計(jì)算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要先明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，例如，A1部位需要螺母安裝臺(tái)階，中間有凸緣，這會(huì)對(duì)應(yīng)力分布產(chǎn)生影響，多一次應(yīng)力集中，所以，A1變截面設(shè)計(jì)中，位置1直徑要大于位置2，并且距離荷載施加處的距離要長(zhǎng)于位置2，這樣才能保障A1結(jié)構(gòu)中兩個(gè)位置的表層的較大應(yīng)力基本相同。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋁合金球銷(xiāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備操作的穩(wěn)定性、性與安全性，還會(huì)對(duì)形式設(shè)備的舒適性與平順性起到?jīng)Q定性的作用，所以球銷(xiāo)是機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的關(guān)鍵組成部件，其作用不可替代，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須合理的進(jìn)行尺寸的控制、選擇合理的材料、滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保障應(yīng)力分布均勻，增強(qiáng)與設(shè)備使用性的匹配性，從而保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。