滚花连接的中空凸轮轴装配过程影响因素分析

介绍了中空装配式凸轮轴的滚花连接机理,采用有限元数值模拟分析了滚花连接压装力的影响因素,并进行了凸轮和轴体的压装试验。结果表明,凸轮和轴体材料的匹配、滚花连接区长度、过盈量、滚花齿形及齿间距都是影响装配压装力的主要因素;在凸轮与轴体材料一定的条件下,选用合理的滚花齿形、增大装配过盈量和连接区长度均可提高连接强度。滚花连接压装试验显示,数值模拟预测结果合理、准确、可靠,可为装配机的设计和装配式凸轮轴的生产提供依据。     

滚花连接的中空凸轮轴装配过程影响因素分析

介绍了中空装配式凸轮轴的滚花连接机理,采用有限元数值模拟分析了滚花连接压装力的影响因素,并进行了凸轮和轴体的压装试验。结果表明,凸轮和轴体材料的匹配、滚花连接区长度、过盈量、滚花齿形及齿间距都是影响装配压装力的主要因素;在凸轮与轴体材料一定的条件下,选用合理的滚花齿形、增大装配过盈量和连接区长度均可提高连接强度。滚花连接压装试验显示,数值模拟预测结果合理、准确、可靠,可为装配机的设计和装配式凸轮轴的生产提供依据。     

装配式凸轮轴多道次扩径联接工艺

阐述了装配式凸轮轴多道次球体扩径联接原理,对多道次扩径联接过程进行了数值模拟研究,对比分析了单、双、三道次扩径的联接区压配力、轴管变形、加载力和联接极限扭矩,并进行了凸轮轴多道次扩径联接静力扭转试验。结果显示,与单道次扩径联接相比,在预期扩径量相同的前提下,多道次扩径工艺可显著提高凸轮与轴管的压配力和联接强度,改善扩径加载条件,降低球体负荷,其中双、三道次扩径联接的凸轮轴静力扭矩可提高12%以上,是一种工艺简单、联接可靠的装配式凸轮轴机械联接新工艺。     

中空装配式凸轮轴滚花连接数值模拟分析

介绍了中空装配式凸轮轴的技术优势以及滚花连接的连接机理,采用数值模拟的方法分析了影响滚花连接压装力和连接强度的各种因素,并进行了滚花连接压装试验。试验结果表明:材料、过盈量、滚花连接区长度、滚花齿形及齿间距都是影响滚花连接压装力和静扭强度的主要因素,并且凸轮和轴体材料的优化匹配、滚花齿形的合理选取以及增加装配过盈量和增大连接区长度都可提高连接强度。     

过盈量及滚花方式对装配式凸轮轴压装失效的影响

基于有限元仿真方法,研究了过盈量及滚花方式对装配式凸轮轴滚花连接塑性变形及相对滑动等压装失效问题的影响.结果 表明:增加连接过盈量能够获得更大的压装力和摩擦剪应力,使连接件配合面越不容易发生相对滑动;另外,过盈量的增加也将导致凸轮轮廓面径向位移数值变大且梯度变化更不均匀,轮廓面过渡区域附近的应力集中明显.为保证配合面不发生打滑,当轴体相对凸轮片较硬时,宜选用轴向滚花连接;反之,则采用横向滚花连接.横向滚花压装试验测得的压装力数据验证了1/36等分压装模型和完整压装模型的合理性.     

横向滚花装配凸轮轴连接强度理论分析与实验研究

横向滚花凸轮轴各部件的加工工艺参数是影响凸轮轴装配性能的关键要素.为了推导横向滚花连接静扭矩计算公式及与之相关的材料和加工参数,对横向滚花装配凸轮与轴管连接状态和失效形式进行分析.以某汽车发动机凸轮轴为例,根据推导公式和生产经验确定各参数并建立模型,利用ABAQUS软件对凸轮轴装配过程和静态破坏扭矩进行仿真分析;在相同参数下实现凸轮轴的加工与装配,利用扭矩实验平台对装配完成的凸轮轴进行静态扭矩破坏实验.在相同的参数下,理论计算、仿真分析和破坏实验的破坏扭矩分别为406.8,485.96,446.9 N·m,3组数值相差不大.因此,可以采用理论计算结合仿真模拟的方式,确定最优工艺参数组合,并通过实验验证进行新产品设计,从而减少设计工作量和设计成本,缩短产品研发周期.     

管板和传热管胀接应力应变的数值模拟及分析

蒸汽发生器是核电厂一回路与二回路的枢纽,传热管和管板的连接处为事故多发区,而机械加工过程残留的应力是引起裂纹的主要原因.应用有限元软件对某型蒸汽发生器中的传热管和管板的胀接过程进行瞬态模拟,得到不同胀接压力下的管板和传热管的残余应力和残余应变值,为传热管和管板最佳胀接参数的确定以及工作过程中应力腐蚀的预防提供理论依据.研究结果标明,管板孔表面的残余径向应力和残余径向应变值都是随胀接压力的增加而增加,且沿着轴向的变化规律相似.     

装配式凸轮轴三点式轴向滚花过程

结合有限元分析及滚花试验,研究了三点轴向滚花过程中轴体表面应力、应变分布规律,滚齿形成过程,以及滚花刀参数对刀具负荷、装配过盈量、装配压装力及静扭强度的影响。结果表明:三点滚花工艺成齿饱满,轴表面金属流动充分且未超过材料破坏应力;滚花刀齿高和齿顶角是决定刀具负荷、装配过盈量、压装力及装配件静扭强度的重要因素;滚花数值模拟与试验结果基本吻合,可以为滚花装配工艺参数的制定提供可靠依据。     

薄壁结构点焊组装回弹分析

采用初始应力法预测点焊组装薄壁构件的释放回弹和残余应力.组装件分析模型为无翘曲偏差理想设计模型,施加等值位移获得夹具校正组件初始翘曲产生的初始应力场.基于理想设计模型和初始应力场,使用耦合节点位移法等效模拟组装件的点焊连接,释放回弹分析得到点焊完毕夹具释放后组装件的回弹变形和残余应力.采用Ansys有限元软件,以某汽车后围裙板为例进行分析,预测组合件的回弹量,通过实验测量数据和模拟结果的对比,验证模拟方法的可靠性.     

柴油机凸轮轴磨削裂纹成因分析

对凸轮轴精磨后在凸轮表面产生周向裂纹的原因进行分析研究．结果表明，磨削条件不良和凸轮热处理残余应力较大是造成周向裂纹的主要原因．提出改进措施，消除了裂纹缺陷，提高了产品质量．     

散度、旋度、梯度的力学模型

本文建立了散度、旋度、梯度的力学模型。在所考察的场中置入一个小薄壳空心球,把场看作为作用于小球的力场。于是矢量场的散度对应于小球受力膨胀时的球内等效附加压强,矢量场的旋度对应于小球受力旋转时的角加速度矢量,标量场的梯度对应于小球受力时的加速度矢量。最后举例说明了此模型的应用。     

轴向载荷下空心轴的过盈连接力学特性

用有限元建立空心轴和轴套的过盈连接模型,分析其在轴向拉、压载荷下的力学特性,并对轴向拉伸载荷下,过盈量、空心度、轴向载荷量和轴套厚度对过盈连接力学特性的影响规律进行研究。结果表明,在轴向载荷作用下,接触应力和轴套的等效应力仍存在边缘效应;空心轴在拉伸载荷下的最大等效应力出现在内圆柱面。承受轴向拉伸载荷时,接触应力和轴套的等效应力随着过盈量和轴套厚度的增大而增大,随着空心度和载荷量的增大而减小;空心轴的等效应力随着各参数的增大而增大。     

轻型装配式框架-变形可控地聚物墙抗震性能

为研究轻型装配式框架-变形可控地聚物混凝土墙的抗震性能,进行了1个轻型装配式框架和3个不同连接方式的轻型装配式框架-地聚物混凝土墙足尺模型的低周反复荷载试验,主要研究连接方式对结构承载力、延性、耗能、破坏特征、损伤演化规律等的影响,验证各装配化部件间连接效果.研究表明:轻型装配式框架各部件间连接可靠,具有良好的抗震性能;地聚物混凝土墙具有与普通混凝土墙相似的损伤演化规律;地聚物混凝土墙与框架间通过变形可控连接,提高了框架-地聚物混凝土墙的变形能力和延性;地震作用下轻型装配式框架-变形可控型地聚物混凝土墙具有多道抗震防线,可满足地震区低多层建筑的抗震设防要求.     

钢管混凝土框架-整体装配式填充墙抗震性能

为消除填充墙对框架的不利影响,充分发挥钢管混凝土框架变形能力强、延性好的优势,采用在钢管混凝土框架柱与填充墙间预留缝隙,填充墙与型钢梁间柔性连接的构造措施。为验证该种连接的可靠性,研究钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙的抗震性能及相互作用机理,进行了1个足尺单榀两跨两层框架填充墙模型的低周反复荷载试验。基于试验,分析了填充墙的损伤演化过程、钢管混凝土柱框架和连接件的变形及结构整体的抗震性能。研究表明:钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙滞回曲线饱满,耗能能力强;加载点极限移位角达1/41时,整体结构仍具有稳定的承载力,延性较好;装配式填充墙板-框架间的柔性连接,削弱了框架传递给填充墙板的荷载,延缓和减轻了整体装配式填充墙板损伤;填充墙板与装配式钢框架整体连接可靠,发挥了框架变形能力强、延性好的优势;整体结构后期承载能力稳定,具有良好的抗震性能和安全储备。     

An equivalent finite element method to kinetics analysis of complex mechanism

The Finite Element Method was combined with the results from considerable analysis, producing a new kinetics analysis method of EFEM for a mechanism in tress, geared system, and assembled system. The equivalent principle and the motive differential equation of the system were derived by using an equivalent element, a virtual inertia matrix, and a systematic force matrix. The element‘ s mass matrix expression in the two dimensional and three dimensional mechanisms of the equivalent element was determined. The equivalent mass matrixes fashion of the Jacobin matrix, generalized coordinate matrix, and equivalent forces matrix were also determined. It was validated by two examples that the new method was normal, simple and direct, and had a higher efficiency than alternative methods ; this is regardless of whether traditional methods are used with differential equations and calculated by using a computer.     

纵筋合并连接的装配式钢筋混凝土剪力墙平面内受力性能

钢筋混凝土剪力墙的钢筋数量较多而直径较小,装配时钢筋的连接工作量大且质量不易保证,纵筋合并连接是一种可能的解决方案。基于剪力墙截面设计方法分析了纵筋合并连接的可行性;通过3个剪力墙试件的拟静力试验验证了纵筋合并连接的有效性;采用有限元模拟方法分析了不同纵筋合并连接的装配式钢筋混凝土剪力墙受力性能。结果表明：当连接钢筋截面面积（强度）不小于原配筋截面面积（强度）且沿墙长均匀分布时,纵筋合并连接的装配式钢筋混凝土剪力墙仍表现出较好的抗震性能;边缘构件纵筋合并连接的剪力墙延性可能降低,宜慎重采用;分布钢筋采用合并连接对剪力墙的平面内受力性能影响较小,是一种较合理的合并连接方式,但连接钢筋布置位置宜沿墙长均匀分布,而不应集中于中性轴附近;未考虑纵筋合并连接对装配式钢筋混凝土剪力墙平面外受力性能、墙体抗裂性能及抗冲击能力等的削弱,因此,在应用时要考虑到此局限性。     

国产摩托车发动机凸轮轴激光热处理研究

采用激光技术,对国产摩托车发动机凸轮轴进行激光热处理及其运行试验研究。结果表明,凸轮轴激光处理后质量优良,几何尺寸和表面粗糙度变化甚微,未发现任何淬火裂纹,耐磨寿命提高两倍以上。在国产摩托车发动机制造和维修方面激光处理的应用是很有价值的。