无回油槽双列内节流液体静压轴承的研究

内节流液体静压轴承结构简单、紧凑、容易保证节流精度,而且双列内节流静压轴承润滑油泄漏少,功耗小,轴的挠曲刚度高,因此有必要对这种轴承的性能进行全面的研究。根据液体静压支承理论,利用流量平衡方程,分析了无回油槽双列曲节流体静压轴承的基本性能,即受径向载荷和承受弯矩的能力,得出了一些重要结论,从而为该轴承在实际中应用提供了理论依据。     

双列内节流液体静压轴承动态特性分析

应用液体静压支承动态特性的分析原理,研究确定了有回油槽双列内节流液体静压轴承的传递函数,并在此基础上,分析了系统的稳定性及各种参数对轴承动刚度的影响,结果表明：这种轴承的稳定性很好;轴承的动刚度与载荷率近似地区正比：设计间隙和油液粘度承动刚度的影响很大,而供油压力对轴承刚度的影响很小。     

3MK133沟道磨床主轴系统结构改进设计及有限元分析

针对 3MK133沟道磨床动静压主轴系统中 ,节流器浅沟容易堵塞及拆卸清洗不便等缺陷 ,提出采用端置式节流器替代原有的内置式浅沟节流器 ,变间隙节流为毛细管节流 ,并相应调整了主轴系统中圆锥轴承的锥度、回油通路、密封装置及密封方式 .有限元计算分析表明 :改进后的轴承具备动静压轴承压力分布的典型特点 ,有效提高了承载力 ,降低了摩擦功耗 ,具有良好的节流效果 ,并保持了原主轴系统的各种优良性能     

液体静压轴承静态性能新表达式及应用

根据流量连续性条件导出了液体静压轴承静态性能的表达式,介绍了几种新型节流器性能计算公式,并在实际应用中验证其正确性。     

摆板反馈节流静压轴承的理论与试验

摆板反馈节流器是国内首创的一种新型静压轴承调压元件。本文在理论分析的基础上,求得有关计算公式及最佳参数选择原则,并经过试验得到验征,从而为静压轴承提供了设计依据。     

微低重力试验多孔青铜气浮转台研制

在微低重力环境模拟中,为降低涡流干扰力矩,设计了基于多孔青铜节流器的气浮转台系统。首先,在止推轴承选型中,对局部多孔质节流器和全多孔质节流器进行了对比分析,发现在气膜厚度20μm条件下,全多孔质节流器承载能力比局部多孔质节流器高40%,因此设计选择全多孔节流器形式;然后,分析了在不同供气压力、不同材料渗透率下,气浮转台止推轴承及径向轴承的承载能力和刚度特性,发现选择较小的材料渗透率能够获得更高的气膜刚度,为气浮转台的结构设计提供了依据。最终研制的气浮转台采用开式止推轴承形式,节流器使用自研的多孔青铜材料,通过精密加工技术,使得加工前后的渗透率保持近似不变。试制成功的气浮转台回转精度小于0.8μm, 150 kg负载下,未出现气锤自激振动现象。气浮转台系统的最大干扰力矩为9×10^-4 N·m。该气浮转台系统不仅可用于微低重力试验,还可应用于超精密加工等领域。     

静压空气平面轴承特性与节流器间距关系的仿真研究

基于FLUENT仿真了同孔径等间距孔式静压平面空气轴承节流器2×2阵列,得到了4种间距下阵列的质量流量、气膜压力分布、速度分布等,为优化节流器间距提供了依据。采用Pave和Hex/Wedge Cooper方法划分阵列的几何模型得到非均匀体网格,然后基于三维双精度标准k-ε黏性湍流两方程模型实现了计算流体力学仿真。仿真结果表明：在一定范围内增大节流器间距,气膜静压力平均值减小但气膜承载力增大,增速逐步减缓;节流器间距的调整不影响阵列的质量流量;随着节流器间距的增加,气膜压力从最大值向环境大气压递减的速度变小,气体平均出口速度按比例减小,气体速度死区的面积增大。     

主轴动静压轴承改造

我厂为攀枝花钢铁公司生产制造的数控轧辊车床Q1ZCK-013机床主轴,在改造前为滑动轴承,承载能力差,回转精度低,加工后的工件不能满足精度要求。改造后为动静压轴承形式,其工作原理是：基于汕楔的承载机理,南于润滑汕具有一定的粘度,在加工主轴轴瓦时,改变了以往的加工方法,不仅加工静压油区,并在静压汕区内加工开设动压汕Ⅸ（油楔）。工作时首先,在轴瓦的静压油腔内注入具有一定压力的润滑汕,利用静压油腔之间的压力差,形成液体静压导轨的支承力将被支承部件浮起,并承受外载荷。     

在阶跃载荷作用下液体静压支承的过渡过程特性研究

本文在考滤油液本身和所含气体可压缩的条件下,分析了在阶跃载荷作用下液体静压支承的过渡过程,求得支承系统过渡过程的特性方程、过渡过程延续时间、支承间隙的位移量,以及各参数对过渡过程的影响。在上述理论分析的基础上,得出改善静压支承过渡特性的措施,为提高机床主轴支承和运动精度,提供了新的理论依据和途径。     

恒流供油液静压支承静态性能新表达式与应用

恒流供油液静压支承是液静压支承两大供油方式之一，主要特点是支承油囊的油直接由一个油泵供给而没有中间环节，因而系统非常简单也不会堵塞失效，但关于此类液静压支承的静、动态性能尚未见报道。本文提出了这类液静压支承的静态性能新表达式，计算结果证明：它的静态与动态性能与恒压供油毛细管节流液静压支承近似，因此可以说静态性能欠佳，动态性能优良。由于这类液静压支承静态性能欠佳，在外加载荷作用下其轴心偏移偏大，因而不宜用于运动精度要求较高的机床。     

液体静压支承动态稳定性理论研究

目前,液体静压支承的动态特性理论尚不够完善,有待于做进一步深入研究。本文在考虑了油液可压缩的基础上,分析了容积效应的驱振作用和挤压效应的阻尼作用对静压支承系统动态特性的综合影响,并用数学和自控理论求得稳定性的判别公式。同时,对含气液体静压支承系统的振幅频率特性进行了分析计算,得出几种状态下的失稳频率范围。最后,在上述定性及定量分析的基础上,总结出对设计有参考价值的如下结论:1.挤压效应是动态稳定因素,因此:增大支承面积;减小支承间隙;增加油液粘度。2.容积效应是动态不稳定因素,为此:减小系统压缩容积;减少反馈节流器的压力腔容积变化;减小油液中的气体含量。     

隐函数求解法在单供气孔静压气体球轴承参数优化中的应用

摈弃不可压缩流简化,在已知承载力的条件下,以最大静刚度为设计准则,建立了显含单供气孔静压气体球轴承3个结构参数和隐含轴承刚度的隐式方程。利用隐函数的导数及矩阵的正定性,讨论了隐函数极值存在的条件。在约束条件中加入了小孔节流器的实现条件、稳定性工作条件及加工制造限制条件等。编制MATLAB程序求解了隐函数极值及其对应的轴承结构参数取值,计算结果与使用不可压缩流简化得到的显式刚度方程的优化参数完全一致。     

电火花成型加工机床用液压主轴头的静压导轨设计

1973年9月,我们与双城电工设备厂协作,共同设计和研制了D6135—A型电火花成型机床,并于1976年9月进行鉴定,鉴定委员会对主轴头上采用了细长孔节流静压技术及环氧树脂浇铸方框导轨两项新技术给于肯定,认为具有“结构紧凑、承载能力大、行程长、制造简单”等特点。现把该机床的主要部件——主轴头的设计作一归纳总结。     

高速凸轮轮廓的数值解法

本文根据文献的基本公式,作了必要的简化(估计简化后的误差不超过1%到3%),以便应用差分原理,编写计算机程序。本法适用于一般的常用运动规律,由于其考虑了动力特性的影响,故对凸轮机构的运动精度和寿命等,均将产生有益的效果。     

基于节流阀模型的变循环压缩系统模式转换过程数值模拟方法研究

为了研究变循环发动机压缩系统模式转换过程中气动特性变化规律,基于节流阀理论,建立了能够描述不同开度下模式选择阀门节流特性的低阶模型。并将该模型以特征边界的形式应用于某双涵道变循环风扇的外涵道出口,建立了用于模式转换过程流场数值仿真的全三维/低阶混合计算模型。通过与全三维阀门建模的计算结果对比,验证了节流阀计算模型的精度和有效性,进一步将此方法用于该变循环风扇单-双涵道模式转换过程风扇性能变化预测及分析,得到以下结论：表征节流强度的节流阀系数只与阀门流通面积比有关,与阀门角度无关,因此该节流阀模型对于不同运动角度范围的模式选择阀门具有普适性;节流阀模型方法能够准确地预测模式转换过程中风扇整机及各级气动特性的变化趋势,与阀门三维建模方法相比,对风扇整机及各级压比预测误差不超过1.93%,效率误差不超过1.05%;在阀门关闭的过程中,第二级风扇性能变化更剧烈,第一级风扇性能在阀门开度较大时气动性能基本不变,开度较小时才出现明显变化,存在滞后性。     

摩擦电选中摩擦器内颗粒的碰撞特性

为了解摩擦电选过程中摩擦器内颗粒的碰撞特性,采用标准k-ε湍流模型及颗粒轨道模型,以10和74μm球形颗粒为研究对象,对两种不同结构摩擦器内的颗粒运动速度和轨迹进行数值模拟.运用红外热像技术对摩擦器可视化模型的温度场分布进行了实验研究,结果表明,摩擦器内温度呈对称分布特征,颗粒高效碰撞区位于温度较高的摩擦棒间隙内;粒径和摩擦棒分布对颗粒碰撞的影响很大,相同粒径的颗粒在正三角分布摩擦器内碰撞效果优于正方形分布,相同结构的摩擦器内大颗粒的碰撞效果优于小颗粒.     

精密铸造制模新方法

本文主要介绍根据熔模铸造原理而创造的一种制造大、中型冲压成形模具的新方法,着重阐述了在大模样材料选择、提高模壳的强度与表面质量以及制件的尺寸精度控制等三个关键性问题上的独特见解和创造性的应用。论文还介绍了精密铸造制模法的主要优点和应用实例,并展望了这种新工     

近于不可压缩非线性橡胶材料的有限元分析

橡胶材料的应变能密度函数,通常按不可压缩,可压缩分为两类,本文应用Ｇａｏ的建议的应变能密度函数,把它们统一起来分析橡胶材料的变形特征,适当选择本构常数,可以满足近于不可压缩橡胶材料的变形特征,对平面应力橡胶薄片进行分析,计算结果与实验符合得很好,表明该本构关系在模拟橡胶材料的中,小变形时是合理的,并讨论了本构常数的变化对变形的影响。     

非线性有限体积法大旋转问题研究

为了研究有限体积法在非线性大旋转问题中的应用,本文提出了一种改进的距离加权插值算法的大应变有限体积方法(LS-FVM)。针对圆盘大旋转问题,对比了传统距离加权插值法、最小二乘法以及改进的距离加权插值法对网格移动的影响。分析了不同精度的梯度算法以及载荷增量对大旋转圆盘内应力分布的影响。计算结果表明,采用传统距离加权插值法移动网格会在网格边界引入较大的数值误差,通过引入边界单元中点的影响,改进后的距离加权插值算法可以有效提高边界网格移动的数值精度。大旋转问题对梯度算法的精度要求较高,采用Gauss梯度算法会导致不真实应力的出现,应选择具有更高精度的最小二乘梯度算法进行网格单元中心梯度的计算。在较大增量载荷步下的LS-FVM仍具有很好的数值精度。     

面向光固化3D打印技术的汽车车身整体化制造及层厚优化

针对油泥模型技术所普遍存在的制造周期长以及精度难以控制的问题,将光固化3D打印技术运用于汽车车身整体化制造中.实验结果表明:3D打印技术可使工作周期压缩至几天,并且适合于对产品外型进行有效评估,提高汽车车身整体化制造的效率,最终降低企业研发成本.借助UG和Magics软件,提高设计参数选择的灵活性,实现汽车车身的三维建模以及STL文件的导入.基于影响成形件精度的因素有光斑直径、扫描间距、扫描速度、分层厚度等,根据汽车车身轮廓以曲线为主的特征,推导出基于贝塞尔曲线的最佳分层厚度计算方法,达到层厚优化的效果.