一种磨粒在线监测传感器的设计及其特性分析

磨损失效占机器零件的失效形式中的 70 %以上 ,磨粒隐含着机械装备运行状态的大量信息 ,而大磨损金属颗粒是加速大型机械设备磨损的重要因素。目前 ,我国在大磨损金属颗粒在线检测研究方面还比较欠缺。本文应用电磁感应监测原理 ,设计分析了一种螺线管式磁感应大磨损金属颗粒在线监测传感器 ,并用 ANSYS电磁 -电路耦合场仿真该传感器的监测机理 ,验证了设计原理的可行性 ;确定了影响传感器性能的关键因素 ,同时确定了传感器的几组几何尺寸和性能参数 ,为该种传感器的研制奠定了良好基础。     

变截面弹簧设计及其刚度特性分析

根据超越弹簧离合器高速化,轻质化的应用需求,在弹簧扭矩变化规律分析基础上,基于等强度原理,得到了弹簧截面的变化规律和弹簧螺旋线方程。应用MATLAB和Pro/E建立了变截面弹簧的三维数值模型。采用有限元方法,对弹簧离合器在传递过程的应力和弹簧的径向、轴向、扭转刚度特性进行了分析。结果表明:设计的变截面弹簧在传递扭矩过程中,应力均匀,变截面弹簧达到了轻质、等寿命的设计要求;弹簧的径向刚度呈非线性,而扭矩刚度和轴向刚度呈线性。     

螺旋锥齿轮真实齿面偏差修正研究

根据传统机械式的机床结构,运用4×4 Denavit-Hartenberg齐次变换矩阵、齿轮啮合理论等建立了成形法加工的螺旋锥齿轮齿面偏差识别方程,提出采用截断奇异值分解法(TSVD)与L曲线法求解识别方程,得到机床的修正参数,以指导六轴五联动数控螺旋锥齿轮机床的参数调整,从而达到对齿面偏差的修正.研究表明,采用此方法修正齿面偏差效果显著,这为提高螺旋锥齿轮的加工精度提供了另一条有效途径.     

非对称正交面齿轮的建模及特性分析

根据非对称面齿轮加工方法和啮合原理,推导出了非对称面齿轮齿面方程。采用Pro/E建立了非对称面齿轮和对称面齿轮的传动模型,将模型导入ABAQUS软件进行分析。ABAQUS中定义了材料属性和接触特性,进行了接触有限元分析,得到了不同面齿轮的啮合特性。通过比较得出了非对称面齿轮传动具有较小的弯曲应力和接触应力,但容易发生边缘接触和得到更大的传动误差。     

Key factors for warm rolled bond of 6111-aluminium strip

Based on rolling tests and simulation, the bond behavior and its mechanism of 6111-aluminum alloy commonly used in auto industry were studied. As main factors, the effects of different heating stratagem, rolling speed and reduction on bond were tested. The effect of rolling speed on bond was produced by the synthetical result of contact time and temperature of rolling zone. Higher speed creates higher temperature of rolling zone but decreases contact time of interfaces, and bond strength decreases accordingly. The bond strength increases along with the increase of entry temperature before a turning Point, after the turning point bond strength changes gently. Cold rolling is hard to get a satisfying bond result although the rolling parameters are adjusted, while warm bond reaches a higher strength that is comparable to the parent material. The analysis of surfaces separated by shear test shows that for warm bonding the rolling texture disappears on the bond area but the scratch track remain on the bond area for cold bond. There is no gap at the position of interface for well-bond sample. The results of this study are helpful to create well-bond materials for auto industry.     

相对位置误差对双重螺旋法加工齿轮副接触性能的影响

为预控双重螺旋法加工螺旋锥齿轮的啮合性能,研究了相对位置误差对双重螺旋法加工齿轮副接触性能的影响。根据螺旋锥齿轮副啮合接触原理,通过数值计算得到齿面离散啮合点分布位置,采用有限元法对不同相对位置误差条件下的齿轮副进行齿面啮合加载接触分析,得到了在不同相对位置误差条件下齿轮副传动误差、接触区位置及形状、法向接触力。结果表明,螺旋锥齿轮的传动误差和法向接触力均对小轮安装距误差较为敏感。通过滚检实验得到了齿面接触区位置和接触压力,验证了有限元分析结果。     

双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮副动力学分析

针对某对汽车传动系统中的螺旋锥齿轮副,基于双重螺旋法切齿加工原理建立了其精确的三维几何模型。采用ABAQUS软件对齿轮副进行了模态分析,得到了前30阶固有频率和振型。采用ADAMS软件对其进行了振动特性分析,得到了齿轮副在不同载荷与转速下的振动响应。仿真结果表明:齿轮副的固有频率较高,一般的激励难以达到,但当小轮转速在3 800 r/min左右时,啮合频率与一阶固有频率接近,仍可能发生共振,应当避免;相同转速下,载荷越大,振动加速度幅值反而越小;相同载荷下,转速越高,振动加速度振幅越大。研究为螺旋锥齿轮的优化设计提供参考依据。     

螺旋锥齿轮齿面粗糙度对其乏油润滑寿命的影响

为揭示螺旋锥齿轮真实齿面粗糙度与失油啮合条件下乏油寿命间的关系,根据微分几何与啮合原理,计算啮合点的弹流润滑参数;建立考虑齿面粗糙度影响的弹流膜厚方程,借助有限元方法求解Reynolds方程得到啮合过程中各啮合点的法向正压力和弹流润滑中心油膜厚度;通过修正螺旋锥齿轮光滑齿面的乏油寿命预测公式,计算不同粗糙度表面参数下的螺旋锥齿轮乏油寿命,分析粗糙度表面参数对其寿命的影响规律。结果表明,结果表明,失油条件下齿面啮合乏油润滑寿命较短,在合适的范围内,增大齿面粗糙度能提高乏油寿命,且相对光滑齿面,粗糙接触齿面油膜分布较均匀。     

双层组合叶轮的搅拌槽对液固两相流的数值模拟

采用液固两相流的方法进行数值模拟,运用Fluent软件,利用多重参考系法(MRF)、Eulerian多相流模型、RNG k-ε湍流模型进行仿真,分析双层搅拌桨在立式搅拌槽不同工况下槽内的流场流动及搅拌功率特性。结果表明:不同组合叶轮对流场宏观流动特性影响显著,当上下层叶轮结构不同时,混合液的湍动能增强,循环流动增强,混合效果提高,故选择双层上斜下直搅拌桨作为最优桨型。在此基础上分析搅拌功率,转速大搅拌功率大;粒径增大,搅拌功率先减小后增大;颗粒体积分数对搅拌功率影响不明显,对比模拟值与实验值的最大误差为15%。