宽V带无级变速器中轴向压力的研究

介绍了宽V带无级变速器的工作原理,阐述了V带当量摩擦系数的计算对于宽V带无级变速器中轴向力确定的重要性,根据平带传动的欧拉公式并结合宽V带无级变速器中V带传动的实际情况,提出了摩擦力方向角,推导出了V带传动的当量摩擦系数,无级变速器在传动过程中V带紧边和松边所受拉力的变化将导致摩擦力方向角的出现,当量摩擦系数是摩擦力方向角的函数,V带从绕进带轮到绕出带轮的过程中,当量摩擦系数逐渐增大,并将包角区域分为动弧区和静弧区,分别推导了宽V带无级变速器中主动轮和从动轮轴向压力的计算公式.     

基于弹性变形下的CVT多条分层带传动机理研究

为了进一步研究无级变速器在传动过程中的机理特性,在带传动中引入传动带的弹性变形效应,同时考虑分层传动带之间和传动带与带轮间的摩擦作用,建立带传动稳态运转模型,分析系统在稳态运转过程中传动带摩擦力、张紧力和速度在带轮不同位置和不同传动比下的变化规律。研究结果表明:主动轮区域,当摩擦接触表面摩擦因数较小时,最内侧的传动带将会承担大量载荷,摩擦因数足够大时,各层传动带将会近乎分担相同的载荷,从动轮区域则相反;在主动轮区域最内层传送带传动速度最高并自内向外逐渐下降,随着传送带及带轮之间摩擦因数的增加,各层传送带的速度均增加,从动轮区域则相反;当系统固定带轮间存在一定间距,在传动比为1时传动带长度最小,随着传动比的变化,传动带长度都将呈现增加的趋势。     

宽V带无级变速器中当量摩擦因数的研究

介绍了宽V带无级变速器的工作原理,阐述了V带当量摩擦因数的计算对于整个宽V带无级变速器设计的重要性,分析了现有的V带传动中当量摩擦因数计算公式的不足,根据平带传动的欧拉公式并结合宽V带无级变速器中V带传动的实际情况,考虑了周向摩擦力和径向摩擦力,提出了摩擦力方向角,推导出了宽V带无级变速器中V带传动的当量摩擦因数的计算公式,并就摩擦力方向角的3种情况分别进行了讨论。     

考虑时变摩擦的直齿轮副啮合刚度计算及其影响因素分析

针对直齿轮副啮合过程存在时变摩擦问题,建立直齿轮副啮合模型,推导齿轮副在啮合点处的相对滑动速度、卷吸速度、滑滚比、综合曲率半径及轮齿接触压力,研究单双齿交替啮合过程中单齿承载变化下的齿面摩擦因数变化规律。基于势能法推导计及时变摩擦的直齿轮副啮合刚度解析式,分析无摩擦力、定摩擦力和时变摩擦力作用下直齿轮副啮合刚度的变化规律,进而研究时变摩擦作用下齿轮模数、齿宽、压力角、粗糙度、输入转矩等参数对直齿轮副时变啮合刚度的影响规律。研究结果表明,时变摩擦因数在单双齿交替啮合区发生突变,在节点处趋于0;摩擦力作用下单齿刚度在啮入阶段将增大,啮出阶段将减小;定摩擦力作用使啮合刚度在节点处发生突变;时变摩擦力作用使啮合刚度在单双齿交替啮合处发生突变,在节点处与无摩擦时变化规律一致;齿轮副啮合刚度随模数、齿宽增大而增大,随压力角增大而减小;啮合刚度变化量随齿面粗糙度增大而增大,随输入转矩增大而减小。     

一种V带传动当量摩擦系数计算的修正方法

V带传动的当量摩擦系数体现了V带传动比平带传动具有更高的承载能力。文中对教材上关于V带传动当量摩擦系数的计算公式进行了修正,推导出了当量摩擦系数计算的通用公式。根据侧面摩擦力方向角的大小,V带在主、从动轮滑动弧和静弧上的当量摩擦系数均可通过该公式计算,为带传动的工作原理提供了有益补充。     

无隔水管泥浆回收钻井系统吸入模块密封胶芯非线性摩擦接触分析

建立无隔水管泥浆回收钻井系统密封胶芯及钻具二维轴对称有限元模型,使用非线性有限元方法计算密封胶芯与钻具间的接触压力大小,验证密封胶芯在无隔水管泥浆回收钻井中的可行性。研究摩擦因数变化对接触压力的影响,分析密封胶芯Mises应力峰值和钻具与胶芯间的摩擦力分布规律。结果表明:摩擦因数与胶芯密封面和钻具间的接触压力成非线性关系,胶芯主密封段接触压力随摩擦因数增大而减小,而胶芯锥形密封段和凸鼻形密封段的接触压力随摩擦因数增大而增大;胶芯Mises应力随摩擦因数增大而变大,且胶芯与钻杆接头上端接触时Mises应力峰值最大,容易导致胶芯破坏;胶芯与钻具间的接触面积基本不随摩擦因数变化而变化,摩擦力随摩擦因数的增大近似成线性增加;胶芯与钻杆接头接触时,摩擦力较大且增长显著,说明胶芯与接头接触时更容易发生磨损。     

深海机械密封端面摩擦及变形特性研究

以深海推进器等水下设备用机械密封为研究对象,建立机械密封环模型,考虑深海变工况下接触端面摩擦因数的差异性,采用分离法分别对机械密封动、静环端面进行热-力耦合变形分析,并对分别考虑密封环热变形、力变形、热-力耦合变形的分析结果进行比较。结果表明:接触端面摩擦因数大小与介质压力、转速、液膜厚度等因素有关,端面摩擦因数随介质压力增大而减小,随转速增大而增大,随液膜厚度增大而减小;单一力变形、热变形分析与热-力耦合变形分析结果差别较大,热-力耦合分析结果要比单一变形分析更接近实际、分析更准确;瞬态工况下,端面温度及端面接触应力峰值均出现由外向内的变化趋势,端面接触状态受端面温度分布影响明显。     

不同聚晶立方氮化硼复合刀具加工等温淬火球墨铸铁的切削性能对比

通过用四种不同聚晶立方氮化硼(PCBN)复合刀具切削等温淬火球墨铸铁(ADI)进行切削力试验,得出了不同刀具切削力、摩擦力以及摩擦因数随切削速度的变化曲线.结果表明:立方氮化硼含量较低的PCBN复合刀具的摩擦力和摩擦因数均小于立方氮化硼含量高的刀具;陶瓷型粘结剂复合刀具的摩擦力和摩擦因数小于金属型粘结剂复合刀具,并且粘结剂中大量铝的存在会使刀具摩擦力和摩擦因数随切削速度的增大而不断增大,不利于等温淬火球墨铸铁的切削.     

基于热力耦合的模具型腔温升影响因素分析

研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角对模具型腔表面温升的影响,可以指导模具设计,同时为建立挤压成形过程中接触表面的温升模型奠定基础。考虑挤压成形过程中坯料的塑性变形和坯料与模具之间的剧烈摩擦与挤压模具型腔表面温升之间相互影响的工作特点,基于弹塑性力学、传热学和有限变形理论,建立挤压成形热力耦合弹塑性有限元分析模型。采用MARC软件对该模型进行热力耦合分析,研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角与模具型腔表面温升的关系。分析结果表明：锥角一定时,摩擦因数从0到0.1逐渐增大时,模具型腔温升随挤压速度的增加是先减小后不变再增加;挤压速度恒定时,温升随摩擦因数和锥角的增加而升高;固定摩擦因数时,挤压速度和锥角增大时,温升也增加。     

滚滑轴承摩擦力矩特性的仿真分析

轴承零件的摩擦力矩实测比较困难,为探究滚滑轴承摩擦力矩的变化规律及结构参数对其的影响,指导该新型轴承的结构设计,利用Abaqus软件对滚滑轴承进行了仿真分析.结果表明,滚滑轴承摩擦力矩呈现由小到大、再到小、最后进入稳定的变化规律;启动时,滚滑轴承摩擦力矩随径向游隙增大而增大、随滚子与滑块间的间隙增大而减小,滑块与内圈间的摩擦力矩随滑块内弧半径增大而增大,滑块与外圈间的摩擦力矩随滑块外弧半径增大而减小;进入稳定运动后,滚滑轴承摩擦力矩随径向游隙及滚子与滑块间的间隙增大而减小,滑块与内圈间的摩擦力矩随滑块内弧半径增大而增大,滑块与外圈间的摩擦力矩随滑块外弧半径增大而减小.     

皮带传动中动弧角曲面的分析

通过推导,得到皮带初拉力、皮带有效拉力和皮带动弧角这三个重要参数形成曲面所列应的曲面方程,并定义为动弧角曲面方程,在已知其中任意两参数的情况下,可计算第三参数的大小.分析动弧角曲面特性,研究当量摩擦系数对动弧角曲面的影响,及曲面三参数之间的重要关系.     

考虑摩擦因数与滑动速度相关时的轮轨滚动接触有限元分析

使用与滑动速度相关的摩擦因数替代库伦摩擦定律中的常系数,结合mixed Lagrangian/Eulerian方法建立轮轨滚动接触有限元模型,分析牵引力主导的蠕滑工况下的干燥状态的轮轨滚动接触特性。通过与摩擦因数取值为常数的轮轨滚动接触分析结果对比发现:与滑动速度相关的摩擦因数对轮轨滚动接触最大接触应力和接触斑面积影响不大,均在1%以内;但是对轮轨接触斑内最大Mises应力、最大纵向切应力、最大横向切应力和最大等效塑性应变影响较大,特别是对最大纵向切应力影响幅度近20%;更需要引起注意的是对轮轨滚动接触摩擦力矢量分布和切向塑性应变分布影响明显,这对轮轨滚动接触疲劳损伤分析非常重要。     

Estimation of Road Friction Coefficient in Different Road Conditions Based on Vehicle Braking Dynamics

The accurate estimation of road friction coefficient in the active safety control system has become increasingly prominent. Most previous studies on road friction estimation have only used vehicle longitudinal or lateral dynamics and often ignored the load transfer, which tends to cause inaccurate of the actual road friction coefficient. A novel method considering load transfer of front and rear axles is proposed to estimate road friction coefficient based on braking dynamic model of two-wheeled vehicle. Sliding mode control technique is used to build the ideal braking torque controller, which control target is to control the actual wheel slip ratio of front and rear wheels tracking the ideal wheel slip ratio. In order to eliminate the chattering problem of the sliding mode controller, integral switching surface is used to design the sliding mode surface. A second order linear extended state observer is designed to observe road friction coefficient based on wheel speed and braking torque of front and rear wheels.The proposed road friction coefficient estimation schemes are evaluated by simulation in ADAMS/Car. The results show that the estimated values can well agree with the actual values in different road conditions. The observer can estimate road friction coefficient exactly in real-time andresist external disturbance. The proposed research provides a novel method to estimate road friction coefficient with strong robustness and more accurate.     

91型双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的有限元分析

介绍了用有限元法计算９１型双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的方法。指出：齿轮的模数、螺旋角及齿轮材料的弹性模量是影响其受力后变形的主要因素。在大量数值计算的基础上，回归出了双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的计算公式。本文的分析方法和结论，对双圆弧齿轮受力后的变形计算与振动分析有所帮助。     

摩擦圆辊直径与摩擦包角对板成形摩擦系数测量的影响

基于Duncan方法设计了一种板料成形摩擦系数测试装置,用以考察摩擦圆辊的直径和摩擦包角对摩擦系数计算的影响。正交试验分析表明:随着摩擦圆辊直径和摩擦包角的增大,由板料弯曲和包角边界造成的摩擦系数计算干扰效应将逐级减小,进而计算摩擦系数也逐步减小,并且最终趋向真实摩擦系数。基于最终试验分析结果,得出包角在90°,圆辊直径在30 mm左右时,测得的摩擦系数可以忽略弯曲效应和包角边界效应,能反映真实摩擦状态,可以用于后续的金属板料成形有限元模拟。     

H型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析

为了分析万能法轧制H型钢过程中不同接触区内摩擦力分布的规律,利用数值模拟法建立了H型钢的轧制模型。以铅为坯料,在给定轧制规程的前提下,系统地模拟了H型钢轧制的全过程;分析了翼缘和腹板变形区的长度、宽度等参数;最终获得了稳态轧制过程中摩擦力在不同接触区域内的矢量分布规律。研究结果表明:H型钢翼缘表层金属受到的摩擦力的方向指向变形区的中部,翼缘变形区存在前滑区和后滑区;H型钢腹板表面金属受到的摩擦力的方向一致,与轧制的方向相反,使得接触区基本为后滑区。     

轴向超声振动辅助磨削的磨削力建模

以单颗磨粒为对象,分析轴向超声振动下磨粒的运动特性。在此基础上,将磨削力分为切屑变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切屑变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒运动方向与主切削方向间的夹角;在摩擦力方面,轴向超声振动降低了磨粒与工件间的摩擦因数。基于此建立了轴向超声振动辅助磨削的磨削力模型。通过对21Ni Cr Mo5H进行了轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验,确定了模型中的常数,并验证了所建模型的正确性。建立的磨削力模型是轴向超声振动辅助磨削的磨削力预测的一种有效方法,对轴向超声振动辅助磨削机理的认识具有较大意义。     

The Effect of Changing Fingerprinting Directions on Finger Friction

The contact characteristic between finger and objects changes due to the different deformation of a fingerprint when the finger slides in different directions. To understand this mechanism better, a new type of experimental setup was designed, and specific tests were conducted. We analyzed the regularity of the friction coefficient in two sliding directions. When the finger was sliding on surfaces with different roughness values, normal forces, and contact angles, the fingerprint deformation was captured by the Asana microscope. The following were inferred from the conducted experiments. Firstly, the friction coefficient decreases with increasing sample roughness and normal force. Secondly, the friction coefficient first decreases and then increases with increasing contact angle. Thirdly, the distance between the fingerprints increases when the finger is dragged, leading to an increase in contact area, thereby improving the friction coefficient. Finally, the result will be opposite to the previous inference when the finger is squeezed hard for fingerprinting.