弧齿锥齿轮铣齿加工三维应力仿真及分析

根据弧齿锥齿轮轮坯、刀盘及机床调整参数,建立了弧齿锥齿轮的三维加工模型。研究了金属切削加工有限元分析中所涉及的刀屑界面摩擦模型、刀屑接触定义、切屑分离准则等相关关键技术。建立了弧齿锥齿轮铣齿加工过程的有限元模型,通过ABAQUS软件仿真模拟出了不同工艺参数和刀具参数下的铣齿加工过程,得到了切削层形态及应力分布结果。研究结果表明:刀具前角增大,切削层变形减小,主切削力减小;切削速度增大,主切削力减小;刀具的合理前角应取为20°,切削速度应根据实际情况取较大值。同时也为选取和研究弧齿锥齿轮加工工艺参数提供了一套有效的方法。     

多参量状态监测与故障诊断系统数据库技术研究

针对大型往复式压缩机状态监测与故障诊断系统的数据信息特点，通过WinCC组态数据库、Microsoft Access数据库、文件系统管理数据三种数据管理方法对系统的适应性的研究，最终选择文件系统管理数据，同时采用内存对齐规则设计规划了系统数据的存放格式，从而建立一个实时性高、数据量大的数据库来满足工业现场需要。     

拉拔过程乳液润滑膜厚研究

本文在分析乳液润滑流变行的基础上，建立了拉拔过程乳液润滑膜厚数学模型，该模型计算所得膜厚与测试结果非常逼近，运用模厚模型进行分析的结果表明，一般工况条件下，乳液润滑进拉拔过程的润滑为边界润滑。     

超高速主轴单元温升特性分析

对超高速主轴单元的内部热源进行了分析与计算,建立了超高速主轴单元温度场的有限元分析模型,利用ANSYS软件对其进行了温度场分析,并在此基础上研究了对轴承外圈进行强制冷却时前后轴承的温升情况。结果表明对轴承外圈进行强制冷却能够很好地降低轴承的温升。     

大型六缸往复压缩机监控技术研究

针对大型6缸往复压缩机运行现状,构建了一套基于“传感器-可编程控制器（PLC）-工业控制计算机（IPC）”硬件架构的实时在线监控系统,着重对工控机与PLC数据通信技术进行研究开发,实现了对压缩机温度、压力、振动、位移信号的实时监测．系统运行情况表明,过程监控精确可靠,人机界面友好,该项研究为大型过程装备监控系统开发提供了重要的参考依据。     

关键结构参数对弹簧离合器传扭性能影响分析

弹簧离合器具有结构简单、传递功率密度大的特点,但目前对其传扭失效特征尚不明晰。采用有限元数值计算方法,建立了2000 kW弹簧离合器模型;重点研究了弹簧离合器的变截面弹簧间隙及其激发圈厚度等关键结构参数对离合器传扭性能的影响;分析了不同结构参数下弹簧内外圈应力以及弹簧离合器的传扭失效特征;实验测试了弹簧激发圈厚度较小时离合器传扭性能,验证了其打滑失效特征。研究表明:较大的弹簧间隙会降低弹簧离合器传递扭矩能力,导致其打滑失效;适当减小弹簧间隙,可提高传递扭矩能力,使应力分布更合理;减小弹簧激发圈厚度,激发扭矩减小,易导致弹簧离合器打滑。弹簧离合器传扭性能的研究,为弹簧离合器的优化设计提供了依据。     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论,建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面。结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大。研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据。        

含误差螺旋锥齿轮齿面方程建立与分析

根据七轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮齿面方程,并分析了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移时和绕C轴旋转时对螺旋锥齿轮齿面误差的影响.结果表明,砂轮主轴沿X轴运动对齿面误差影响较大.本文研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

螺旋锥齿轮齿面误差修正技术研究

研究了机床调整参数误差对双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮小轮齿面误差的影响规律。基于齿轮啮合原理,使用MATLAB软件建立误差齿面方程,推导出了含机床调整参数误差的齿面离散点误差解析式,获得了对应机床调整参数误差的凹、凸两齿面误差拓扑图,分析了机床调整参数误差与齿面误差的映射关系,确定了对齿面误差影响较大的调整参数。借助2阶曲面对齿面误差拓扑图的近似表达,得出机床调整参数误差对齿面误差的影响权重。基于齿面误差及两齿面误差敏感矩阵,建立了齿面误差修正模型,通过广义逆矩阵的最小二乘法解超越方程组,获得机床调整参数的修正量。最后通过实例验证了误差齿面的修正效果,结果表明修正后凹凸两面的齿面误差大幅下降。     

考虑表面粗糙度的面齿轮齿面接触应力分析

根据齿轮啮合原理,得出了面齿轮的齿面方程,求得面齿轮齿面曲率。结合赫兹接触理论,推导了点接触面齿轮传动接触点的接触应力及应力沿齿面的分布规律,从齿根到齿顶,齿面接触应力先增大后减小,在靠近齿面中点处达到最大值。由粗糙表面接触理论,分析了面齿轮齿面微观弹塑性变形时的接触面积,并得到粗糙齿面接触时面齿轮齿面接触应力及其分布。对比分析了几种不同粗糙度条件下面齿轮齿面接触应力的变化规律,结果表明:齿面接触应力随表面粗糙度的增大而增大,与齿根处相比,齿顶接触应力受表面粗糙度影响更大。文中的分析可为面齿轮磨损及润滑机理的研究提供依据。