XBM25装载机齿轮、齿圈失效分析

应用化学分析、硬度检验及金相分析等方法对ＸＢＭ２５装载机齿轮、齿圈的失效原因进行了综合分析。齿圈与齿轮联接跳动值大,两者处于不完全啮合状态,严重地载是造成其失效的主要原因。除齿顶外,被测齿圈硬度不足也导致齿轮、齿圈在短期内失效。     

三惰轮内啮合齿轮泵结构特性分析

在简介了现有内啮合齿轮泵的结构特点与发展方向的基础上,指出改善与优化内啮合齿轮泵结构的必要性。为此,提出了一种新的齿轮泵结构,即新型双联三惰轮内啮合齿轮电机泵。在双联三惰轮内啮合齿轮泵的基础上对其进行内齿圈、密封块的液压力等的分析,得出了内齿圈和密封块所受的径向液压力合力为零,即径向液压力平衡,这有助于提高该泵的运动平稳性和齿轮泵的轴承寿命。采用有限元方法对啮合齿轮的力学特性进行分析,结果表明:在液压力为12.5MPa的理想情况下,内齿圈承受液压力的最大应力为68.8 MPa,最大变形为0.008 mm,承受啮合力的最大应力为131.1MPa,最大变形为0.02 mm。对双联三惰轮内啮合齿轮泵的齿数、模数、压力角等结构参数的设计提供参考。     

风电机组行星传动柔性齿圈变形特点分析

以风力发电机行星传动系统为研究对象,为揭示齿圈变形特点,将齿圈离散为多段刚性轮齿段,对每两轮齿段用理论长度为零的双向扭转弹簧及铰链连接。在行星架随动坐标系下,综合考虑支撑刚度、齿轮啮合时变刚度和齿圈柔性,建立了风力发电机行星传动系统刚-柔耦合动力学模型。分析各构件间的相对运动微位移及齿圈的受力情况,运用牛顿力学推出动力学方程;基于所建模型,分别讨论了不同扭簧扭转刚度、负载力矩、支撑点处径向支撑刚度和周向支撑刚度条件,得到了齿圈的变形特点。该结果可为风力发电机行星传动的设计提供参考。     

齿轮副几何参数对直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性的影响

流量脉动是引起齿轮泵自身振动及产生流体噪声的根本原因。为了得到流量脉动特性,以某型直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,基于MATLAB软件分析不同重合度所对应的理论瞬时流量曲线,研究齿轮副几何参数对流量脉动率的变化规律。结果表明:齿轮副退出啮合,理论瞬时流量最小。脉动率递增时几何参数影响程度由大到小排列为:齿轮分度圆半径齿轮齿顶圆半径传动比(两齿齿差)齿圈齿顶圆半径;递减时由大到小排列为:齿轮齿数齿轮分度圆半径齿轮齿形半角。为了减少脉动率,对于满足计算的传动比,齿轮齿数确定,齿圈齿数取较小值,而齿圈齿数确定,齿轮齿数取较大值;齿形半角取较大值;齿轮及齿圈齿顶圆半径取较小值;齿轮分度圆半径在33.5～35 mm之间取值。     

典型故障对直齿轮啮合刚度的影响

以外啮合圆柱直齿轮为研究对象,采用有限元法计算典型故障齿的啮合刚度,分析故障齿齿面应力分布特征以及主动轮的齿向载荷分配,研究含齿根裂纹、齿面断裂、齿面点蚀故障的齿轮副对啮合刚度的影响以及载荷变化引起的裂纹故障齿的啮合刚度的变化。分析结果表明:贯通裂纹齿啮合刚度相比斜裂纹齿啮合刚度变化明显,单齿啮合刚度变化更为突出;载荷较小时裂纹故障齿啮合刚度随载荷增大而增大,载荷超过一定值后啮合刚度趋于定值;齿面断裂面的大小严重影响齿轮啮合刚度。     

含太阳轮故障因素的行星齿轮传动系统动态特性研究

基于故障因素对行星齿轮系统动态特性的影响,用赫兹接触理论,在考虑齿面接触刚度特性的条件下引入弯曲刚度,建立新的传动系统动力学模型。利用扭簧刚度变化分别引入太阳轮裂纹和断齿2种故障因素,分别模拟了行星齿轮传动系统在不同故障因素影响下的运转状态。通过分析动载荷谱、太阳轮浮动轨迹研究故障因素对行星齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明:太阳轮出现裂纹故障时,太阳轮浮动轨迹随着裂纹的加深逐渐扩大;在经过裂纹轮齿时,行星轮与内齿圈啮合力振幅少量增加;太阳轮出现断齿故障时,太阳轮浮动轨迹在啮合处发生瞬时大幅度偏移;行星轮与内齿圈啮合力振幅较大,在频域图的低频区域出现大量边频带;故障因素对传动系统的影响随工况条件的改变而变化。     

盾构机主轴承内啮合齿轮修形优化设计

齿轮修形是降低轮齿啮入、啮出时冲击,降低齿轮副齿面应力峰值,缓解应力沿齿宽分布不均现象,使得传动平稳性提高的重要手段。结合盾构机实际工作载荷,基于KISSsoft对盾构机主轴承齿轮进行齿廓、齿向修形优化研究,针对单因素齿廓修形、单因素齿向修形、综合修形方案进行横向对比,通过对齿轮进行接触性能分析,对比修形前、后的传动误差幅值、赫兹接触应力在齿宽方向分布情况以及最大齿根弯曲应力。通过Ansys Workbench软件对未修形和确定的最优修形方案进行有限元仿真,验证其振动加速度和动态啮合应力优化程度。结果证明,采用适当的修形方案可以减小齿轮传动误差幅值,避免了轮齿啮入时出现载荷突变的情况,并且优化了齿面偏载的情况,进而使得齿轮啮合传动性能得到了提高,传动更加稳定。     

内啮合少齿差变厚齿轮灵敏度分析

以内啮合少齿差变厚齿轮为研究对象,利用Pro/E3.0建立内啮合少齿差变厚齿轮的简化模型,运用ANSYS软件的灵敏度分析技术对内啮合少齿差变厚齿轮的主要设计参数进行分析,得到内啮合少齿差变厚齿轮系统的固有频率、模态振型等动态特性参数以及内啮合少齿差变厚齿轮固有频率与主要结构参数之间的关系。结果表明:在满足设计要求的情况下,选择大的模数、齿数、变位系数、压力角和齿顶高系数能够有效减小内啮合少齿差变厚齿轮的固有频率,从而减少振动。为内啮合少齿差变厚齿轮传动的减振设计和噪声控制的研究提供了依据。     

RV减速器摆线针轮的有限元接触分析

基于有限元分析方法,研究加载状况下摆线针轮啮合副初始啮合时齿廓对的接触状态。考虑摆线针轮啮合副的齿廓修形和摆线轮齿廓线的建模精度,利用ANSYS自带的APDL语言建立了摆线针轮啮合副的三维模型。考虑有限元网格质量及有限元模型的计算效率,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格。最后考虑摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。分析结果表明:摆线针轮初始啮合瞬间一共有6个齿参与传力,其中最先接触齿为第6齿,并且在啮合齿廓对附近摆线轮齿及销孔变形比较大。     

格里森制摆线齿锥齿轮齿面失配分析与轮齿接触仿真

为了能够对格里森制摆线齿锥齿轮啮合性能进行综合评判,提出集齿面失配分析、齿面接触仿真和齿面加载接触仿真于一体的系统性评价方法。构建刀盘数学模型和刀倾法切齿加工数学模型,获得理论齿面。研究与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面及齿面Ease off拓扑计算方法。在此基础上,基于齿轮啮合数学模型,研究齿面接触分析解析计算方法,构建齿面加载接触分析有限元仿真流程。最后以一对格里森制摆线齿锥齿轮为例进行了齿面失配分析和轮齿接触仿真,算例仿真结果与格里森软件一致,验证了齿面接触仿真算法的正确性,同时也表明采用有限元方法进行齿面加载接触分析在啮合性能评价方面具有较大的直观性。     

抛物线零件充液拉深成形应力分析

在充液成形实验的基础上，对抛物线形零件的变形和各变形区的应力分布做了理论上的分析，为进一步进行充液成形研究提供理论参考。     

组合凹模中内压力作用位置的有限元分析

针对组合凹模早期断裂失效现象，应用有限元法对结构受整体内压状况进行分析，分析结果表明凹模应力较大，后将整体内压改为局部内压，同时改变作用位置，改进后凹模所受最大应力降低40．5％，提高了模具使用寿命。     

(Ti,Al)N涂层应力沿层深分布的调整及大厚度涂层的制备

利用电弧离子镀技术在不锈钢基体上制备了（Ti,Al）N涂层,研究了N₂分压改变对涂层残余应力沿层深分布及相关力学性能的影响.结果表明,低N₂分压下,（Ti,Al）N涂层残余应力沿层深分布较均匀,随N₂分压的增加,涂层应力沿层深呈"钟罩型"分布,且全膜厚的应力值也明显增大;通过对涂层生长结构及微观成分分析,初步探讨了应力分布机理.随N₂分压的增加,涂层硬度会显著增加,而膜/基结合力则大幅下降;采用改变N₂分压工艺制备（Ti,Al）N涂层,可有效调整涂层残余应力沿层深分布趋势,改善其力学性能,并可成功制备厚度在130μm以上的硬质涂层.     

全液压地下卷取机卷筒压力分布研究

为了研究全液压地下卷取机在胀径阶段热轧带钢层间的应力和卷筒压力的分布规律,在考虑带钢不同厚度、不同卷取层数和摩擦影响的前提下,推导了热轧带钢在胀径前,卷筒压力的递推公式.计算结果表明:随着带钢层数的增加,带钢的法向应力有增大的趋势;随着带钢厚度的增加,带钢的拉应力有减小的趋势.研究结果对于研究卷筒的胀径过程和提高带钢的卷取质量有参考价值.     

Ti2AlNb结构件高压气淬过程数值模拟

高压气淬过程中,由于冷却速率较大,工件易产生热应力,甚至发生塑性变形或开裂,因此能准确预测高压气淬过程中工件热应力分布对于工业生产尤为重要.本研究运用计算流体力学法建立了交流流动型立式高压气淬炉气淬过程的数值传热和湍流模型,模拟了Ti2AlNb超塑成形/扩散连接空心结构件的气淬过程,并通过间接耦合法得到Ti2AlNb结...     

套孔应力解除法测量断层区域地应力(英文)

为了减小断层区域地应力分布对采矿安全性的影响,采用套孔应力解除法及UPM40三轴应变地应力测量系统开展断层区域3处9点的地应力现场测量。结果表明,尽管岩石内部孔裂隙较发育,从岩芯围压-应力曲线仍可看出3处测量点岩石表现出较好的线弹性。断层区域的水平及垂直应力分量在不同方向上存在明显差异,最大侧压系数高达6.15,最大主应力为8.01~14.93 MPa,应力方向为N78.07°W~N17.55°W。断层区域地应力以水平构造应力为主,由于断层及其破碎带的应力释放,其数值比类似地质区域的应力值低。此外,断层及其区域剪切力部分导致了矿体的非对称延伸及西南向偏移。     

Effects of pressure and shear stress on material removal rate in ultra-fine polishing of optical glass with magnetic compound fluid slurry

Optical glasses used in a range of industrially important optoelectronic devices must be polished to nano-level roughness for proper device operation. Polishing process with magnetic compound fluid slurry (MCF polishing) under a rotary magnetic field is an influential candidate for the method to precisely polish optical glass. MCF slurry has been successfully utilized to polish a variety of materials, ranging from soft optical polymers to hard optical glasses. MCF was developed by mixing a magnetic fluid and a magnetorheological fluid with the same base solvent, and hence includes not only μm-sized iron particles but also nm-sized magnetite particles. To elucidate the behaviour of material removal in MCF polishing, this study measured the normal and shear forces generated in the polishing zone during polishing. From these measurements, the distributions of pressure P and shear stress τ were obtained. The distribution of material removal rate (MRR) was investigated through spot polishing of borosilicate glass. The effects of three process parameters, namely magnet revolution speed, MCF carrier rotational speed and working gap, on pressure P, shear stress τ and the MRR were also investigated. The results revealed that P is higher near the centre of the interacting area (i.e. the polishing spot centre) and the point of maximum shear stress τ appears at about 5 mm from the polishing spot centre. All of P, τ and MRR are sensitive to MCF carrier rotational speed and working gap but insensitive to magnet revolution speed. Shear stress is more sensitive to these process parameters than the pressure. Cross-sectional profiles of the polishing spots exhibit a characteristic symmetric W-shape; material removals are minimal at the spot centre and maximal at approximately 8.2–10.2 mm from the spot centre depending on the process parameters. MRR is proportional to the MCF carrier rotational speed and is negatively correlated with working gap. An MRR model involving both the pressure and shear stress in MCF polishing is proposed. In the model, MRR is more dominated by shear stress than by pressure.     

连续挤压变形力学模型与接触应力分布规律

在连续挤压技术研究的基础上,通过观测挤压轮槽金属的变形形貌,提出了“五分区”的连续挤压变形过程描述模型,构成了连续挤压轮沟槽变形区系统、完整、准确的表征。根据各分区的变形特点,利用塑性力学理论得出接触应力的解析表达式,讨论连续挤压变形区接触应力的分布特点与规律。通过深入分析,得出了个分区关键参数的设计准则与确定方法,探讨了提高挤压力的措施,最后通过与实验结果的比较验证了其工程应用价值。     

扁挤压筒的应力及变形分析

应用大型有限元分析软件ANSYS对多层预紧扁挤压筒的等效应力、接触压力及变形进行分析 ,并对多层预紧扁挤压筒与同尺寸整体式扁挤压筒工作状态下的应力分布进行比较 ,为扁挤压筒的优化设计提供依据     

DZ-47触头电阻焊

触头是低压电器的执行元件,其焊接质量直接决定了整个电器的运行可靠性和使用寿命.使用电阻焊的方法对DZ-47电触头进行焊接,分析了焊接电流、焊接时间及电极力对触头剪切力的影响规律,并对焊接界面的组织形态及元素分布进行了研究.结果表明,在合理的工艺条件下,电阻焊焊接触头是可行的.此外,由于焊接过程中电磁力和电气触头结构设计的因素,即使在相同工艺参数下焊接的触头不同方向的界面扩散层厚度和元素扩散量都不相同.