李朱锋，王贵成，2，顾　海，孙健华

（1.南通理工学院 机电工程学院，南通 226002；2.江苏大学 机械工程学院，镇江 212013）

液压膨胀夹头的夹紧疲劳可靠性分析

李朱锋1，王贵成1，2，顾海1，孙健华1

（1.南通理工学院 机电工程学院，南通 226002；2.江苏大学 机械工程学院，镇江 212013）

针对液压膨胀夹头在使用过程中局部出现裂纹现象，通过有限元理论和疲劳分析理论相结合进行了液压膨胀夹头的夹紧疲劳可靠性分析。在夹头静力学分析的基础上定义了液压膨胀夹头的疲劳破坏载荷谱和材料的疲劳特性曲线，采用ANSYS软件中的Ncode疲劳分析模块计算了液压膨胀夹头的疲劳寿命和疲劳损伤，并且确定了夹头最易发生疲劳损伤的区域，最后通过实验验证了仿真的结果，研究结果为夹头的结构优化设计和夹头的实际使用提供有效的依据和参考。

液压膨胀夹头；疲劳可靠性；疲劳寿命；nCode Design-Life

0　引言

疲劳破坏是指材料、零件或构件在长期循环应力或交变载荷的作用下，使其在一点或多点处产生永久性累积损伤，并且经过多次循环后发生裂纹以至于裂纹进一步扩展发生完全断裂的现象，这种现象又称为疲劳失效［1，2］。疲劳/断裂可靠性研究旨在从经济性和维修性要求出发，在规定工作条件下、在完成规定功能下、在规定使用期间内，使结构因疲劳或断裂而失效的可能性减至最低程度［3，4］。

液压膨胀夹头是一种采用静压膨胀原理夹持刀具的超高精密夹头，它具有优良技术性能，适用于在加工中心高精度镗铣床和柔性生产线上夹持钻头、铰刀、铣刀等［5］。……