3.2觸點預接觸故障分析
用變換零部件尺寸的方式構造并計算產品模型,以進行產品觸點預接觸故障分析。
3.2.1導柱部件對產品鎖扣過程的影響
由代人導柱部件相關配置的方法,得出結論:導柱部件的尺寸變化,沒有帶來產品觸點的預接觸問題,卻對機構限位間隙產生了很大影響。如圖4所示。
3.2.2產品預接觸故障的產生原因
部分零部件的上限尺寸配置是產品預接觸故障的產生原因。當產品導柱部件選擇名義尺寸配置而其他零部件尺寸選擇上限尺寸配置和圖紙邊界條件時,產品鎖扣過程發生了質的變化,出現了產品觸點的預接觸現象,具體數據見表1。部分零部件的尺寸趨于上限是產品預接觸故障產生原因,當影響備用行程的所有尺寸均做到上限時,產品不僅發生預接觸故障而且由于幾何尺寸的原因無法完成鎖扣過程。將杠桿槽開至3mm,斜簧改為9.7mm,彈性系數0.9N/mm,可消除預接觸故障,但造成了機構靈活性降低的缺點。
將杠桿改為59后,既能使機構靈活,又對其它參數沒有任何影響。因為這種方法不影響其他技術指標,是增加機構靈活性的最好方法。經過以上分析,得出結論:產品觸點的預接觸原因是部分零部件趨于上限公差所致,且全部零件做成上限公差時,產品將由于幾何尺寸的原因不能完成鎖扣。將杠桿改為59,斜簧改為9.7mm,彈性系數0.9N/mm是解決預接觸問題而不影響其他技術指標的最好方法。
3.3優化設計
改剛性擋片為彈性擋片,構造并計算產品模型,以進行排除產品觸點預接觸故障模擬計算。
3.3.1壓縮剛性擋片
用"動觸點扭轉彈簧片的特殊定義"的方式增加彈性擋片的定義,使彈性擋片既具有與導柱部件剛性碰撞的特性,又具有一定的扭矩。如圖5所示。
3.3.2賦值
分別賦予彈性擋片0.25和0.18的彈性系數及13.15,18.15,23.15。的彎形角,得到表2中的
一組數據。彈性元件的諧振問題不容忽視,在DDM軟件輸出結果的基礎上,利用COSMOS結構分析軟件分析其固有頻率是本課題的又一重要內容。將彈性擋片在SolidWorks環境中打開,并啟動COSMOS插件(圖6中最右側圖標),對彈性擋片進行COSMOS邊界條件設置。
a.應用"Direct Sparse"解算器(有外力作用的頻率分析一般選用該解算器)由0Hz開始,計算5個諧振點。
b.定義彈性擋片的材料。給出材料的彈性模量、泊松比、剪切模量、熱膨脹系數、密度、比熱、屈服強度、抗拉強度。
C.如"邊界條件圖"所示,定義彈性擋片的2個孔為固定特性,并在底邊加載I:I)M輸出的力學條件。運算結果報告見表3和表4,可見該零件在低頻段無諧振危險。
4結束語
計算機仿真技術在航空斷路器產品中已得到廣泛應用,但由于彈性元件的等效處理和軟件摩擦力加載處理能力等原因,定量化計算程度還有待進一步研究。
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