图1    插销插入过程示意图图2    插销拔出过程示意图
图3    插座整体插拔力曲线
1.3  整体插拔力与单极插拔力之间的换算式中,F为两极整体最大插入力;F
图4    常见插套外形结构
(2)影响插拔力的尺寸分析
直接分析影响插拔力大小的插套结构尺寸较为困难,但可先建立插套受力简图,间接对插套结构尺寸进行分析。插套受力简图建立在对插套实际安装位置约束情况和实际变形分析基础之上。
根据实际分析,本文R型插套、双用型两扁插套受力简图可用图5a表示,双用型两圆插套和底面、正面U型插套的受力简图可用图5b表示。
图5    插套受力简图
当L=0时,式(5)便演变成图5b中夹持力P的计算公式:
(6)
式中,E为插套材料的弹性模量;Ⅰ为插套截面惯性矩;f为插套的挠度;H、L为插套参与变形部分的长度尺寸。
弹性模量E由插套材料的选择决定;截面惯性矩Ⅰ由插
表4    影响插套插拔力大小的主要结构尺寸分析汇总表W1、W2、
3    插套插拔力的计算
插套插拔力在插拔插销的过程中呈非线性变化,很难用公式精确计算,但可用有限元分析软件对实际情况进行模拟逼近,减少设计过程反复改进和验证的次数,节约设计成本[5],提高插套设计效率。本文采用Creo Parametric 3.0 Simulate仿真模块,以底面U型插套为例对模拟分析过程进行说明。
3.1  仿真模型及其条件设置
仿真模型以及仿真条件设置恰当与否直接决定着仿真结果的可信度。
如图6所示,仿真模型应包括插销、插套和固定座。插销和插套除尺寸应与设计保持一致外,约束条件的设置应接近实际工况。插销设置为仅有插拔方向上的直线运动,且位移应参照实际设计要求,插套插拔方向上应加以约束,固定座须完全约束。
图6    仿真模型及约束设置
图7    插套变形图
图8为全局应力分布情况以及插销插套的接触应力情
图8    全局应力分布图和接触应力分布图(方案DOE2)插拔力变化过程可用软件插拔力曲线刻画,如图9所示。
图9    插拔力曲线

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