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精密微小过盈连接组件由于具有承载能力高、承受交变和冲击载荷性能好等特点被广泛应用于航空航天、仪器仪表和精密机械中,如衔铁组件和射流盘组件,其配合尺寸为几个毫米,装配精度为微米量级。目前,精密微小过盈连接组件的设计、装配和质量评估等方面仍存在问题,限制了组件性能的进一步提高。对于过盈组件的设计,主要采用厚壁圆筒理论进行分析,但因其忽略了未接触区域的影响,所以应力分布和压装力的分析结果存在显著误差。对于航空航天领域中的精密微小过盈组件的装配,仍主要采用手动压装,该方法装配精度低、一致性差、难以满足工业现代化的需求。对于装配后组件的连接质量评估,目前主要通过压力-位移曲线进行初步评估,由于其无法准确反映配合面间的接触状态,所以该方法难以获得准确的评估结果。针对上述问题,本文展开了以下研究:通过理论分析模型优化提高压装力和应力分布的预测精度,为过盈组件的设计和质量评估提供理论支撑;以衔铁和弹簧管为装配对象,研制一台自动精密压装设备,提高组件装配精度、合格率和一致性;研究超声波应力测量方法,并基于该方法实现过盈配合面应力分布和连接力的准确测量。在过盈连接理论分析方法的研究方面,采用有限元仿真和厚壁圆筒理论对过盈组件压装过程中的应力分布和变形进行分析,确定了厚壁圆筒理论预测误差产生的原因是忽略了未接触区域产生的变形抗力。通过对未接触区域进行合理简化,得到了变形抗力的理论计算公式,然后结合厚壁圆筒理论建立了压装力的理论模型。通过将过盈组件简化为半无限大平面受不均匀局部载荷作用的问题,得到了应力分布的理论模型。通过有限元仿真和压装实验对理论模型的准确性进行了验证,压装力和最大接触应力的预测误差分别为15%和20%。在过盈组件的精密装配方面,针对衔铁组件位姿偏差难以调整导致装配精度低的问题,研制了一台自动精密压装设备,提出了压装设备标定和自动装配方法。该设备主要由夹持模块(上、下夹具)、双目视觉模块、精密自动调整模块和压力-位移测量模块组成,其功能是保证零件的可靠夹持与定位、位姿偏差的自动测量与调整以及压装力和位移的实时测量与控制。基于标定和自动装配方法实现了衔铁组件的自动精密装配,并根据第2章建立的理论分析模型得到了压力-位移曲线的合理范围,最终实现了连接质量的初步评估。装配实验结果表明该装置具有较高的装配精度和良好的一致性,能够实现衔铁和弹簧管的精密装配。在过盈组件的连接质量评估方面,对超声波应力测量方法以及过盈组件的应力分布和连接力的超声测量进行了研究。首先,通过对粗糙度、频率、耦合剂、油膜润滑、配合边界及材料硬度等对测量结果的影响进行研究,确定了各因素的影响规律,建立了覆型边界测量误差补偿模型和油膜润滑界面刚度分析模型。然后,根据应力超声测量原理设计并搭建了一台应力分布超声测量装置,对不同过盈量、硬度、润滑条件和几何形状过盈组件配合面的应力分布进行测量,并基于测量结果计算得到了连接力。最后,将计算结果与实验结果进行了对比,结果表明该方法可以实现连接力的准确测量,其相对误差小于20%。综上所述,本文通过优化压装力和应力分布理论模型、提出自动精密装配方法和基于超声波应力测量的连接质量评估方法,提高了理论模型的分析精度、保证了衔铁组件的装配质量,实现了连接力的准确测量。本文完成了所提理论和技术在精密微小过盈组件中的应用,取得了理论和技术创新以及实际应用成果,即解决了航空航天领域精密微小组件装配过程中存在的一些问题,又丰富、完善和发展了过盈配合理论分析方法,为过盈连接组件的设计、自动装配与质量评估提供了有力的理论和技术支撑。