高效能双线圈音圈电机的设计与分析

针对圆筒型音圈电机轴向充磁永磁体利用率低的缺点,提出应用双层Halbach永磁阵列和双线圈的方式对音圈电机结构进行改进.通过有限元法分析音圈电机中永磁体充磁角度、气隙宽度及永磁体厚度等结构参数对永磁体气隙磁通密度的影响.根据仿真结果对音圈电机的磁路结构和线圈结构进行改进,改进后的音圈电机在保证推力的同时可使磁体利用率提高53%,证明提出结构具有高效性.     

高速激光热丝钎焊表面成形质量的控制

高速激光钎焊会引起熔池流动紊乱导致焊缝成形质量恶化,从而限制了其在汽车制造领域的应用。通过正交试验研究了高速下激光功率、送丝角度等工艺参数对焊缝成形质量的影响,发现焊缝成形质量随激光功率增加和送丝角度减小而提升。激光功率是通过影响熔池获得的热输入,从而影响熔池表面扰动的铺展来影响焊缝成形质量的。送丝角度是通过影响焊丝送入熔池的位置,从而影响焊丝对熔池的扰动强度和扰动的铺展速度来影响焊缝成形质量的。采用正交试验获得的最优工艺参数组合进行试验,获得了表面光滑平整无缺陷的高质量焊缝,为激光钎焊在高速下的应用发展奠定了基础。     

微织构刀具对工件表面残余应力影响有限元分析

针对微织构刀具对切削工件表面残余应力的影响,设计不同尺寸的垂直槽和平行槽微织构,利用有限元仿真技术,模拟不同类型、不同尺寸微织构PCBN刀具干式车削GCr15试验。通过对有限元结果进行研究分析,得到已加工表面残余应力分布情况,并与无织构PCBN刀具对比,分析微织构对已加工表面残余应力的影响。有限元仿真结果表明:与无织构刀具切削工件表面获得拉应力相比,槽型织构刀具切削后的工件已加工表面呈现压应力,提高工件表层的耐磨损和耐疲劳性能;宽度50μm垂直槽和宽度40μm平行槽刀具切削得到的工件表面压应力最大,对工件表面应力分布影响最显著。     

不同弧电流对AlCrBN涂层结构和性能的影响

目的 提高涂层刀具在高速工况下的切削寿命。方法 利用电弧离子镀技术在高速钢试样块和刀具表面制备不同弧电流（60、80、100 A）的AlCrBN涂层。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、轮廓仪、洛氏压痕仪、划痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损试验仪和切削试验对涂层的微观结构和性能进行研究分析。结果 AlCrBN涂层的物相成分为固溶的fcc-(Cr,Al)N相以及少量的CrB2和fcc-BN相。随着AlCrB靶弧电流由60 A增至100 A，表面粗糙度Sq值由197 nm增至208 nm，Sa值由107 nm增至113 nm；显微硬度由3574HK0.05先增至3890HK0.05，再降至3209HK0.05；结合强度Lc2由57 N增至63 N，再降至55 N，均呈现先增后减的趋势。不同弧电流制备的AlCrBN涂层的磨损率依次为0.69×10-15、0.38×10-15、0.84× 10-15 m3/(N?m)，涂层的磨损机理均为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。切削结果显示，AlCrBN涂层刀具在切削速度VC为60 m/min和191 m/min条件下的切削寿命均高于AlCrN涂层刀具，且80 A条件下制备的AlCrBN涂层刀具切削寿命均最长，分别为9 m和6 m。切削速度60 m/min条件下的磨损机理：初期为磨粒磨损，中期为磨粒磨损和粘着磨损，后期为粘着磨损。切削速度191 m/min条件下的磨损机理：初期和中期为磨粒磨损和粘着磨损，后期为粘着磨损。结论 AlCrBN涂层刀具与AlCrN涂层刀具相比，切削性能更加优越，并且80 A条件下制备的AlCrBN涂层的综合性能最优。     

多功能料理机锅体内流场研究

目前市面上部分料理机存在粉碎能力差以及工作时间长等缺点,为了改善料理机的性能,笔者采用计算流体力学的分析方法对多功能料理机内部的流动状态进行了数值模拟研究。通过对设计转速及其上下转速区间内料理机锅体内的流速流线分布以及剪切应变率分布的分析,发现垂直锅体底面方向上的旋涡分布对刀具的粉碎效果有重要的影响;流体的运动速度以及剪切应变率随着刀具转速的增加而增加,即增加刀具的转速能显著提高物料的粉碎性。因此,在合适的转速下,合理的刀具及锅体结构可改善料理机的性能。     

胎面花纹设计对轮胎噪声的影响

采用光面胎花纹雕刻,研究胎面花纹设计对轮胎噪声的影响,分别考察花纹沟类型、横向花纹沟的深度和宽度、花纹节距、胎肩花纹沟开放形式和胎肩花纹沟角度的影响。结果表明:轮胎花纹是轮胎噪声的主要来源,可以通过优化胎面花纹结构来降低轮胎噪声;选择合适的花纹类型,优化花纹块(沟)的设计和花纹节距的排列顺序,选择合适的胎肩花纹沟开放形式和花纹沟角度均可以实现轮胎降噪。     

脉冲电磁处理参数对YT15硬质合金服役寿命的影响

采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件对脉冲电磁处理设备进行仿真建模,利用正交试验的方法研究了磁通密度、磁脉冲个数、脉冲电压、电脉冲组数对YT15硬质合金刀具服役寿命的影响规律。通过极差分析得到了各因素的影响主次关系以及最佳脉冲电磁处理参数,并分析了切削过程的主切削力及磨损量变化,结果表明:脉冲电磁处理可使YT15硬质合金刀具服役寿命增长57.2%;最佳的处理参数组合为磁通密度2T,磁脉冲个数10,脉冲电压0.8V,电脉冲组数20;磁通密度和磁脉冲个数对其寿命影响较大,脉冲电压和电脉冲组数影响较弱;脉冲电磁处理后的刀具切削力较未处理有所降低,后刀面磨损速度明显减缓。     

发动机正时系统RU型和YU型带轮刀具齿廓齿形研究与设计

针对GB/T 10414-2017 《同步带传动汽车同步带轮》标准中没有提供RU型和YU型带轮标准刀具齿形参数的问题,对带轮与刀具齿廓齿形之间共轭谐应关系进行了研究。基于啮合原理,对带轮齿廓的共轭刀具齿面进行包络,利用圆弧曲线对包络曲线离散数据进行数学拟合,确定刀具齿廓数学模型;其次,通过刀具对带轮的二次包络过程发现,加工带轮齿廓齿顶处存在根切。通过带轮根切机理研究,揭示了刀具曲面存在奇异点的原因,提出消除刀具齿廓曲线奇异点的齿廓模型,基于带轮齿廓齿形误差在标准公差范围内,对刀具齿廓参数再设计。