过盈连接组件广泛应用于机械工业的各类领域,其连接质量的优劣直接决定了整个装置的质量和使用寿命。目前过盈组件通常采用压入式方法装配,装配过程中组件界面摩擦力大,磨损严重,导致装配后连接力小,装配合格率较低。因此,传统的过盈连接组件压入式装配方法亟需得到改善。本文将超声振动技术应用于过盈连接组件的压装装配,用以降低过盈组件压装过程中的界面摩擦力,减小组件界面材料的磨损,提高过盈连接组件的连接性能。结合厚壁圆筒理论,确定超声振动对过盈连接组件压装过程中界面摩擦力的主要影响机理,根据组件界面接触点的相对运动速度对宏观摩擦力的影响规律,分析超声压装过程中影响组件界面摩擦力的主要因素。基于ABAQUS仿真平台,建立附带超声压头的过盈组件整体有限元模型,分析压装过程中组件过盈量和超声压头振幅对过盈组件界面摩擦力的影响趋势。比较普通压装和超声辅助压装条件下得到的组件界面摩擦力值,仿真结果表明,后者与前者的比值,即减摩率与过盈量呈正相关,与振幅呈负相关。提取组件界面上任一对接触点的相对运动速度,得到其时域和频域响应,轴与套筒之间的相对运动表现为谐波振荡关系,计算相对运动速度的稳态分量与谐波分量的比值。研究表明,减摩率随该比值的增加而增加,进一步验证了减摩产生的机理。本文根据超声振动系统设计理论,使用有限元模态分析方法验证变幅杆和压头能在超声激振频率附近产生所需的纵向振动。设计了一套超声振动辅助压装试验平台,实现过盈组件超声压装工艺过程。试验平台由超声发生器,超声换能装置,压力进给机构以及测量系统等部分组成。试验结果表明,过盈量越小,超声振动带来的减摩效果越明显。当过盈量为12μm时,引入超声振动后的宏观摩擦力可减小到普通压装的70.85%,仿真计算得到的摩擦力与实验测量值基本相符。通过压出实验测出组件连接力,并使用扫描电镜和表面粗糙度仪观察过盈连接组件界面表面状况,上述实验测得的压出力和表面状况表明超声振动辅助压装工艺能提高组件的连接性能和装配质量。