弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

振动环境下液压胶管疲劳寿命分析

在硬岩掘进机(TBM)掘进过程中,液压胶管长期处于振动环境会引起胶管的疲劳破坏,因此液压胶管的选型对TBM设计及施工具有重要意义.运用经典层合板理论建立缠绕式和编织式两种液压胶管在振动载荷和油压载荷下的数学模型.仿真试验研究得到了油压及振动参数对胶管疲劳寿命的影响,结果表明:(1)在无基础振动环境下,缠绕式胶管疲劳寿命优于编织式胶管;在有基础振动条件下,编织液压胶管疲劳寿命优于缠绕液压胶管;(2)当胶管发生疲劳破坏后,胶管疲劳寿命与振幅呈近似线性关系,振动频率越靠近胶管共振频率,胶管寿命越低;可知在同等基础振动条件下,编织式液压胶管的疲劳寿命均高于缠绕式液压胶管的疲劳寿命.     

坑道钻机胶筒式液压卡盘装配工装设计

分析了现有煤矿用全液压坑道钻机胶筒式液压卡盘的结构特点,存在卡瓦组需要克服弹簧阻力装入卡盘胶筒中,装配人工劳动强度大,效率低。因此设计出一种简易工装,先将卡瓦组压缩到传扭盘安装尺寸,卡瓦组上下两端安装传扭盘,再将卡瓦组装入胶筒。现场实际应用后,劳动强度降低,效率提高。     

径向弹簧蓄能密封结构最大接触应力的有限元分析

为研究径向弹簧蓄能密封结构的密封特性，针对典型径向弹簧蓄能密封结构，分析其密封机制以及O形弯曲金属螺旋弹簧的弹性特性；采用ANSYS有限元分析软件，建立典型弹簧蓄能密封结构的非线性有限元分析模型，对弹簧蓄能密封圈在不同压缩率、不同介质压力下的接触应力进行分析，研究在多种工况下最大接触应力的变化情况。结果表明：压缩率保持不变时，最大接触应力随着介质压力的增大而增大；介质压力保持不变时，随着压缩率的增大，最大接触应力先增大再减小。对压缩率、介质压力与最大接触应力的关系进行曲线拟合，可用于指导弹簧蓄能密封结构的精确设计。     

弹簧式无级变速链轮的设计

针对变速自行车需要手动换挡,而且手动换挡后存在传动比不匹配当前阻力状况的问题,提出一种利用弹簧力的连续性实现无级变速的机械式自行车无级变速装置的方案,并通过使弹簧力方向与阻力方向之间存在一个变化的夹角的方法,使主动链轮分度圆直径变化量与弹簧压缩量之间呈现非线性关系,扩大可无级变速的有效阻力范围。通过计算得出了主动链轮分度圆直径变化量与弹簧压缩量之间的函数关系式。最后,对方案进行仿真分析,获得应力云图,验证了本方案的可行性。     

飞行员头颈部防护装置展开性能实验研究

弹射救生过程中,由于弹射过载、气流吹袭等不利载荷的作用,飞行员头颈部会发生甩打损伤,其严重损伤会导致飞行员死亡。为解决飞行员头颈部损伤问题,基于头颈部前屈式防护原理,建立了机械式防护装置三维模型,并制作装置样机;弹簧是该装置的关键部件,本研究采用两种不同弹簧开展实验;搭建了弹射模拟实验台,探究了弹射过载对于装置性能的影响。结果表明,装置样机动作流畅,展开迅速;弹簧刚度增大与过载作用可缩短装置展开用时;在弹簧刚度为1 N/mm时,装置性能即可满足弹射救生时间要求。     

多晶硅生产中残液搅拌罐密封结构的改造

在处理多晶硅生产中产生的残液时,残液搅拌罐填料密封出现泄漏,针对此问题提出了优化措施,达到了预期效果。