传动螺纹副阶梯螺母螺牙载荷均匀化分析

采用ANSYS有限元数值模拟的方法建立传动螺纹副阶梯式螺母模型,利用APDL参数化语言将不同螺母公差配合尺寸组合进行模拟,结果显示阶梯式螺母中上端螺牙应力水平和螺牙接触面接触压应力水平均有所提高,同时发现单个螺牙接触面上压应力分布不均,并且分布规律也不一样,还发现螺母螺牙牙根处的应力在轴向方向呈现波浪递增的形式变化,最后利用螺母螺牙轴向应力的平均值和标准差找到最优公差配合组合,使螺母螺牙载荷均匀化水平进一步提高。     

基于Workbench的曲柄压力机连杆调节螺纹的应力分析

针对压力机连杆调节螺纹应力分布不均的现象,应用ANSYS Workbench软件二维平面分析方法,对某型号压力机连杆调节螺纹进行有限元分析与模拟仿真,以解决应力不均造成的螺牙损伤甚至破坏的问题。主要研究了螺母材质与形状对螺纹副应力分布的影响。分析得到了45钢调节螺杆分别与HT150、QT600-3、45钢材质的螺母组成的螺纹副的应力云图,以及不同阶梯位置的阶梯螺母的应力对比云图。分析结果表明:使用弹性模量低于调节螺杆的螺母有助于降低螺杆上的应力,使螺杆应力分布趋于均匀,但会增大螺母上的应力;采用阶梯型螺母能够有效降低螺母的最大应力,随着阶梯位置由上到下地移动,螺母上的应力先减小后增大,但此方法不能降低螺杆应力。     

基于有限元的带衬层传动螺旋副受力分析

建立了压力机传动螺旋副的普通结构和带衬层结构这两种三维空间有限元模型,并在ANSYS WORKBENCH中用静力学主要分析了两种结构中螺母的应力变化情况。首先通过对普通结构进行模拟分析,得到螺母的受力主要集中在螺牙的下螺根,下螺根螺旋线应力分布整体呈现"U"形,同时最大等效应力位于螺旋线上端。在这基础上,对带衬层传动螺旋副进行模拟分析,发现随着衬层弹性模量和厚度的增加,螺母螺牙受力相应减少,但弹性模量的敏感度较小。     

滑动螺旋传动中螺牙应力和工作压力的研究

采用有限元方法研究螺旋压力机滑动螺旋副的设计中螺纹应力和工作压力,得到了不同材料的螺旋副螺牙应力和工作压力分布情况,认为应力集中正是引起结构破坏的主要因素。与用材料力学方法计算得到的结果相比较,找到了一种确定安全系数的简便方法,为工程设计提供参考。     

螺旋压力机铜螺母支承钢套失效机理及维修

分析了螺旋压力机产生“冒顶”事故的原因,指出了铜螺母支承钢套失效的机理,提出了该钢套应采用的合理结构以及Ｊ５３－３００型摩擦螺旋压力机铜螺母和钢套的正确套装方法和维修方法     

电动螺旋压力机的分类与结构分析——初论摩擦压力机改造

按照传动螺母的安装方式来分类,电动螺旋压力机分为三种类型：①螺母与滑块固定为一体并一起上下运动;②螺母通过轴承等零件在机身上横梁中做旋转运动;③螺母安装在机身上横梁中固定不动.三种类型各有特点.第③种适合于把双盘摩擦压力机改造为电动螺旋压力机,并有相关专利技术可用于大、中、小型双盘摩擦压力机的改造.     

螺旋压力机力能与频率关系分析

对螺旋压力机的力能与频率、刚度之间的关系进行了分析.在说明变频螺旋压力机特点的基础上,提出打击能量、打击力与电机频率有关,并推出了基于电机频率的打击能量和打击力的数学公式,得出打击能量参数化数控下的力能关系曲线.用Pro/E对机身、螺杆、螺母、滑块和模具进行了三维实体建模,并利用ANSYS进行了刚度有限元仿真分析;其结果对变频螺旋压力机的力能数控起关键作用.     

曲柄压力机滑动轴瓦受力的数值模拟及测试实验

以1600 k N伺服机械压力机的滑动轴瓦为研究对象,对轴瓦工作时的受力状态进行数值模拟分析,并采用压力测量胶片在10 k N微型压力机上进行了轴瓦受力的实验验证。结果表明,工作时轴瓦所承受的应力主要发生在其正下方区域,应力的大小从中间向两端逐渐减少,应力分布不均匀。轴瓦与轴之间接触压力和摩擦切应力的分布规律与等效应力的相似。轴瓦厚度增加能降低轴瓦所承受的应力,有效提高轴瓦的承载能力。轴瓦与轴之间较大的配合间隙将导致轴瓦承载区域减小,轴瓦所受的应力增大。轴瓦与轴承座之间的过盈配合能使轴瓦的承载面积明显增大,最大等效应力降低,应力分布更均匀。     

螺旋压力机滑块系统速度波动分析

本文对螺旋压力机滑块系统下行及打击过程测得的速度波动现象进行了理论分析，分析认为这种速度波动现象是客观存在的，其原理是由于螺杆与螺母间隙的存在，在驱动力作用下，导致螺旋中径不断变化产生的，就此，本文对滑块速度测量及压力机设计提出了一些建议。     

螺旋压力机用大型多头螺旋副的加工

大型螺旋压力机制造技术的关键之一,是主螺杆和主螺母上的四头梯形螺纹的加工。其难点主要是尺寸大、体重、技术要求高。以4000t螺旋压力机为例,螺旋副的外形尺寸如图1所示。主要技术要求为: (1)主螺母为青铜整体铸造,重6t;主螺杆为镍铬合金锻钢件,重约12t,调质后硬度为HB228～269。 (2)T630×424/4四头螺纹的螺距不均匀误差不得超过0.1mm;螺杆与螺母旋合后应运转自如,接触率达3/4以上。 (3)螺母装入上横梁后,其L_1、L_2右     

高压重载螺旋传动副流固耦合与间隙优化分析

梯形丝杠副正常工作时，丝杠与螺母接触表面变形使间隙油膜厚度和压力分布不均匀，进而对梯形丝杠副的工作状态、油膜润滑特性和承载能力产生一系列影响，因此采用流固耦合分析方法对油润滑梯形丝杠副进行仿真研究。分别建立了梯形丝杠副固体模型和丝杠螺母间隙油膜的流体模型，采用流固耦合仿真分析方法，考虑油膜承载时压力升高而导致梯形丝杠副结构变形这一现象，得到相同工况、不同间隙下，丝杠与螺母的应力和变形情况以及油膜厚度对其承载性能和刚度的影响。研究结果显示：高压重载工况下，梯形丝杠与螺母均满足材料的屈服强度要求；综合考虑梯形丝杠副间隙与油膜承载刚度和承载力的关系，其润滑与承载性能在间隙为0.15～0.20 mm时最佳。     

电动螺旋压力机电机转子发热问题的探讨

对感应电机在不同转差率工作时的传动效率和转子线圈发热问题进行了理论分析，找出了电动螺旋压力机转子严重发热的根本原因是电机的转差率变化率太大，得出电动螺旋压力机的传动效率并不比摩擦压力机大的结论，为螺旋压力机设计制造提供参考。     

滚珠丝杠副20CrMo钢渗碳螺母的失效分析

本文通过扫描电镜、能谱、金相和显微硬度等方法对疲劳寿命试验后的滚珠丝杠副20CrMo钢渗碳螺母进行了失效分析。结果表明,20CrMo钢渗碳螺母单侧滚道出现严重接触疲劳破坏的原因是:1)因原材料成分不均匀而形成黑白相间的不均匀组织;2)由于渗碳不均匀而造成失效滚道部位的渗碳层过浅;3)与其配套的丝杠加工分度不均匀而导致丝杠副运行时螺母两条滚道的受力不均匀。     

螺旋压力机发展综述

在叙述螺旋压力机发展史的基础上,兮析比较了各类螺旋压力机的工作特性及其发展现状和新动向。指出应当限制大吨位的摩擦压力机的发展,重视离合器式螺旋压力机和新出现的伺服驱动电动螺旋压力机的发展。     

行星滚柱丝杠滚柱载荷差异分析与研究

基于行星滚柱丝杠中各滚柱啮合位置的差异,提出了各滚柱在丝杠和螺母两侧螺纹牙载荷分布的计算方法。通过分析得出若实现各滚柱啮合位置完全相同,丝杠和螺母的螺纹头数应是滚柱个数的整数倍。综合考虑行星滚柱丝杠滚柱啮合位置及轴段变形、螺纹牙接触变形和弯曲变形等因素,根据变形协调方程和牛顿第二定律,计算分析了各滚柱的载荷分布规律,并通过有限元算法验证结果的正确性。结果表明,当滚柱啮合位置不同时会造成各滚柱的载荷差异,并且啮合位置最高的滚柱两侧承受的载荷最大。     

离合器式螺旋压力机的冷击力分析

依据能量平衡原理 ,通过对离合器的工作状态进行分析 ,导出了冷击力的解析表达式 ,讨论了影响冷击力的各个因素 ,提出了打击工件时可能产生的最大打击力计算方法 ,所得结论可作为离合器式螺旋压力机性能分析的依据 ,也可供模具设计时参考。     

多头螺杆钻具等壁厚定子衬套的性能分析

研究了多头螺杆钻具定子及其衬套的变形规律和应力分布,对其应力和应变的分布情况作了理论分析;研究了静压和压差耦合作用(实际工况)下,定子与转子啮合引起橡胶衬套的变形和应力的变化。对等壁厚定子及其衬套进行有限元分析,并与常规定子衬套的有限元结果对比,得出了其力学性能和密封性能优势的量化。结果表明:均匀压力下,等壁厚衬套的法相变形比常规衬套减小约50%且变化均匀;静压和压差耦合作用下,等壁厚定子衬套比常规定子衬套的临界接触压力大,减小速度慢;提高了螺杆钻具的工作性能和密封能力,为等壁厚定转子的优化设计提供了理论基础。     

流热固耦合下的双螺杆压缩机转子结构特性研究

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。     

联轴器螺栓紧固件的有限元建模仿真和试验分析

研究了联轴器螺栓紧固件在复杂载荷作用下的应力状态,对分析联轴器螺纹螺栓的失效具有重要价值。采用精确几何形状螺纹建模方法对联轴器的螺纹进行了建模,并将其嵌入ANSYS软件对螺纹螺栓的预紧力、联轴器受载后的等效应力和联轴器螺纹螺栓的结构应力进行了仿真分析,并进行了试验对比研究。结果表明：所建立的模型能很好地仿真螺栓自松弛现象,可以认为螺栓松弛乃至结构的疲劳强度对扭转载荷的大小更敏感,能为深入研究联轴器螺纹螺栓的失效提供参考。