一种测量涡轮叶片榫头应力分布的实验方法

测量航空发动机燃气涡轮工作叶片榫头部位应力分布的难度很大,论文提出并实施了一种通过光弹性冻结试验来实现这一目的方法。完成了光弹性模型的设计并采用真空浇注系统浇注了毛坯,采用数控铣技术加工了光弹性模型,在模块化、组合化的模型加载装置上完成了光弹性冻结试验,通过切片及应力分析得到了燃气涡轮盘榫头部位的应力分布,有限元计算结果验证了光弹性冻结试验的有效性,为航空发动机燃气涡轮工作叶片榫头部位的强度和寿命分析提供了可靠的依据。     

圆弧半径的微小变化对榫头应力影响的试验研究

通过光弹性试验研究了某涡轴发动机燃气涡轮工作叶片榫头部位应力随圆弧半径的变化规律。采用真空浇注方法制作榫头的光弹性模型毛坯并通过机械加工方法把毛坯加工成模型,光弹性冻结试验在多功能模型加载装置上完成,得到了榫头应力随圆弧半径的变化曲线,有限元分析结果验证了光弹性试验的有效性。研究表明:圆弧半径的微小变化对燃气涡轮工作叶片榫头应力有较大影响。     

氮化齿轮应力光弹模拟技术

根据齿轮氮化和光弹性材料残余应力产生的原因、分布规律及其特点,提出了用环氧光弹性材料渗水残余应力来模拟氮化齿轮残余应力的设想。论述了光弹性法模拟齿轮接触压力、摩擦力和残余应力综合作用的原理和方法,并建立了相似关系和试验技术。     

基于彩色图象处理的光弹性数据自动确定法

以彩色信息图象处理技术为基础，围绕光弹性实验数据自动采集这个主题，提出采用BP神经网络自动确定等色线分数级条纹及其级数的颜色插值法，以及全场数字化确定等倾角的五步彩色相移法。典型实验表明，上述方法在提高光弹性数据采集自动化程度和减少各种误差因素影响等方面均有所改善；进而提高三维光弹性薄切片应力分析结果的精度，促进实验应力分析的工程应用，扩大光弹性法的应用范围。     

齿轮分扭-并车传动系统设计与分析

齿轮"分扭-并车"传动作为一种新型的功率分流式齿轮传动系统,具有高的减速比、齿轮级数少、能量损伤低、高可靠性、低噪声等优点,功率分流结构的均载技术的研究对提高齿轮传动系统的性能具有重大意义。通过研究航空齿轮减速器"分扭-并车"传动系统弹性扭转均载的工作原理,采用集中质量法建立了动力学模型,并对其进行了动态响应分析。分析了齿轮"分扭-并车"传动的激励参数,通过改变弹性辐板的扭转刚度,来减小齿轮啮合刚度波动和误差激励的影响,使得系统的动载荷分布情况得到很好的改善,从而使传动过程中两条支路的载荷均匀分布,提高齿轮系统的传动性能。     

电铸直齿外珩轮的工艺研究

采用高精度非金属材料直齿内齿轮作为阴模,利用化学镀的工艺方法,将CBN磨粒均匀地固结在内齿廓表面,克服了利用外镀法(电镀复杂、表面镀厚不匀)的缺点.由于电铸工艺具有极高的复制精度和重复精度的特点,利用电铸工艺,将金属离子电铸到阴模表面,脱模加固后,即可制得高精度直齿外珩轮,其齿形精度与母模完全一样.将此高精度直齿外珩轮应用于珩齿试验中,被加工齿轮的齿形误差和表面光洁度得到了极大地提高.     

直齿轮传动时变中心距模型与分析

以直齿轮传动系统为研究对象,考虑轴承组件支撑的误差与弹性,建立直齿轮传动时变中心距模型。模型中将轴承组件的几何误差等效映射为刚性盘形凸轮轮廓,其弹性等效映射为多个弹簧约束的直动从动件;依据相对运动原理将两根弹性浮动轴系转化为浮动输入轴和理想输出轴;推导了位移和静力平衡方程,由此建立了时变中心距函数。以一个算例分析了轴承组件误差与弹性及负载对时变中心距函数的影响规律。上述研究将为齿轮传动精度分析提供理论基础。     

高温超高压金属弹性环密封技术研究

针对氟橡胶O型圈只能使用在210℃、210 MPa的难题,设计了一种新型弹性环密封结构。该新型弹性环密封结构能使氟橡胶O型圈在250℃、250 MPa工况下安装简便、可靠密封。通过有限元分析方法,针对弹性环密封结构中的弹性环,分析各结构参数对弹性环的应力和变形的影响,快速、准确确定弹性密封结构尺寸。该密封结构在一定程度上可替代金属密封结构。     

振动光饰齿轮接触疲劳寿命对比试验研究

为了分析探究振动光饰工艺对齿轮接触疲劳特性的影响,利用两对设计参数相同的齿轮:一对是经过振动光饰处理过的,另一对没有进行振动光饰处理,先用粗糙度测定仪分别测出其粗糙度,之后采用两种方案进行齿轮疲劳特性对比试验:①采用罗卡提疲劳极限快速测定法;②恒定载荷工况下测定法。安装齿轮时使用错齿啮合的方法,之后在机械封闭流齿轮实验台上进行齿轮运转试验,得到了不同方案下齿轮的接触疲劳极限。通过对比试验结果得出:振动光饰技术改善了齿面光洁度,降低了齿轮表面粗糙度,有效地提高了齿轮疲劳强度,显著延长了齿轮的疲劳寿命。     

弹性检验心轴

<正> 目前国内齿轮专业厂家,基本上还在采用锥度检验心轴。在实践中我们发现锥度检验心轴的测量精度和复位精度,满足不了“贯彻国标”的要求。我们经过了几年来的反复试验,设计出了一种较理想的弹性检验心轴,已使用了二年多时间,效果较好。这种心轴对检验一定范围内的不同尺寸可共用,只需换相应弹性套。本文就目前我厂制造和使用的弹性检验心轴作一介绍。图1、2、3、4和图5分别为其装配图和零件图,图5圆形弹性套的尺寸和矩形弹性套相同,但公称直径D槽系Z需作相应修改(Z最少为6,最多为20)。     

挤出或挤压成型过程中模具内应力的测定方法

本文叙述了运用光弹性夹层法测定挤出或挤压过程中模具内应力分布的方法。介绍了该方法的原理、测定步骤、方法引起的误差以及测定过程中应注意和改进的问题。     

钣金件多工位装配尺寸误差建模分析与仿真

钣金件装配尺寸精度影响其外观、密封及疲劳强度等性能,故很多高精度钣金件采用多工位装配工艺。在建立钣金件多工位装配尺寸误差传播模型的基础上,详细分析了钣金件完全定位、过定位和释放回弹阶段产生的装配尺寸误差,采用状态空间法建立了多工位钣金件装配尺寸误差模型。最后,用MATLAB和FEM仿真了某飞机壁板样件两工位装配尺寸误差,进一步分析了装配尺寸误差传播规律,减小了钣金件装配尺寸误差。     

光-热双固复合材料3D打印成型数值模拟及实验验证

光-热双固化碳纤维增强复合材料3D打印成型综合了增材制造零件高精度无模快速成型和热固化基质材料力学性能优良的优势,具有广阔的应用前景。针对光-热双固化复合材料制件变形带来的制件疲劳寿命降低以及连接装配损伤等问题,综合考虑光固化动力学、热固化动力学及固化变形建立了光-热双固复合材料成型的多物理场理论模型,研究了复合材料光-热双固3D打印成型过程中单层固化厚度、光-热双固数值材料组分及纤维含量和长径比对制件变形的影响,并通过实验验证了模型及理论分析结论的正确性。结果表明,增加单层固化厚度从而减少分层数可以降低制件固化后的应力应变和翘曲变形;光-热双固化树脂中光固化树脂分数增加会使制件的翘曲变形量增大;提高纤维体积分数和纤维长径比可以降低制件膨胀系数,从而降低制件的翘曲变形量。复合材料光-热双固化3D打印成型过程的多物理场建模计算方法可以为相关研究提供借鉴,基于该方法的研究结果对于优化工艺参数从而提升成型质量具有参考价值。     

精密钢球传动组合行星盘误差对弹性转角影响分析

针对实时无隙精密钢球传动组合行星盘特殊的结构,在分析接触点弹性转角产生机理并考虑导向槽尺寸误差、导向钢球尺寸误差与导向槽分布圆径向误差的基础上,建立了接触点处力学模型,利用力矩平衡方程以及接触点处刚度系数推导实际接触角和弹性转角表达式,利用MATLAB对其进行精确求解,并分析了三种误差变化对实际接触角和弹性转角的影响,通过对三种误差灵敏度分析,得到误差灵敏度变化规律。结果表明,导向钢球尺寸误差对弹性转角影响最为明显,其余两种误差影响非常小。研究结果为组合行星盘的设计和机构整体的精度计算提供理论依据。     

齿轮轮齿弹性变形的计算方法评述

较为详细地评述了计算圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮弹性变形的各种解析方法和数值方法，并讨论了齿轮结构尺寸对啮合刚度的影响以及齿轮传动的动态啮合刚度等问题     

磨粒固化气囊光整技术及试验研究

针对模具激光强化表面高硬度、高耐磨性以及局域硬度差异等问题,提出了一种磨粒固化气囊光整加工新技术,以期实现模具激光强化表面的高效精密自动化光整加工.该技术将处于游离态的磨粒通过高分子粘结剂固化于橡胶基体表层,使磨粒群获得更稳定的支撑,形成了更有效和平稳的切削效果.根据磨粒固化气囊的性能要求,从材料特性着手,确定出通过酸性硅酮密封胶将磨粒直接固化在丁苯橡胶基体表面,以制得磨粒固化气囊的工艺方法;借助机器人辅助加工平台,对制得的不同粘结层厚度的磨粒固化气囊进行了光整试验研究.研究结果表明:通过控制磨粒固化气囊的均匀性,加强复合层的粘结效果,可以降低工件表面粗糙度,提高加工效率,为模具高效光整加工奠定了坚实的基础.     

手动液压夹具

液性塑料夹具是当前较理想的定心夹具,但由于液性塑料的制造与浇注工艺较复杂,使普遍应用受到了一定限制。我们用流动性能好的20~＃和30~#机油作为介质来取代液性塑料,设计制造了手动液压夹具,应用在外圆磨床上。夹具采用液压定心夹紧,基本结构与液性塑料夹具相同。在柱塞7上加两排O形密封圈来解决密封问题,在夹具上设有排气孔,在胀紧工件后稍松排气螺钉即可排气     

振动光饰对齿轮振动特性的影响

采用振动光饰工艺进行了齿轮表面光整加工,降低了齿面粗糙度;通过封闭功率流试验台架上振动光饰处理和未处理的两种齿轮的振动性能对比试验,表明在3种不同载荷下振动噪声均降低,说明振动光饰表面处理对于齿轮减振明显的作用,具有一定的参考和应用价值。     

基于TRIZ的弹性液压往复密封增效概念设计研究

弹性往复密封的概念设计是实现密封增效的关键,它确定了密封装置的密封性能和使用寿命。然而,传统的密封设计由于缺乏有效的设计方法指导,密封的增效设计主要依赖于设计人员的经验和技巧,设计过程带有很大的试凑性和偶然性。为了使密封的增效概念设计成为可操作的过程,提出了基于TRIZ的弹性往复密封增效概念设计模型。以密封的高可靠性、有效性、零泄漏、长寿命和低成本作为弹性液压往复密封增效设计的理想解,基于密封的功能属性分析及密封技术系统的进化分析,通过改变密封功能属性的维度和给定密封技术系统沿各条进化路线可能的潜在状态,获得弹性往复密封增效概念设计解。该模型可缩小密封增效设计方案的搜索空间,加快往复密封增效概念设计的进程。通过Y型密封圈的增效概念设计过程验证了该模型的有效性。     

轮齿弹性变形对变速箱动态特性影响研究

基于机械动力学理论,研究了轮齿受载后弹性变形对变速箱动态特性的影响。首先,通过提取壳体刚度矩阵、质量矩阵和节点位置信息,将其与传动部件虚拟装配,建立了变速箱动态分析模型。然后,通过计算因轮齿弹性变形而导致的啮合错位量、传递误差及齿面接触情况,分析了轮齿变形对齿轮副啮合质量及变速箱动态特性的影响。最后,依据弹性力学理论,通过对啮合齿轮副修形,提高了齿轮啮合质量,降低了齿轮副受载后的动态响应。文中分析结果可为有效减小轮齿弹性变形,改善变速箱动态性能提供借鉴。