高速动车组斜齿轮的齿根裂纹萌生寿命数值计算

为分析高速动车组斜齿轮的齿根裂纹萌生寿命,采用UG建模软件建立了斜齿轮副的三维模型,并通过ABAQUS软件确定了裂纹萌生位置。基于疲劳损伤累积理论,对试验齿轮分别采用名义应力法和局部应力应变法模拟计算出裂纹萌生寿命;进行了高频疲劳试验,得到了裂纹萌生寿命,通过对比模拟结果与试验结果,确定了最佳损伤模型,计算得出了斜齿轮齿根的裂纹萌生寿命。分析了载荷、表面粗糙度、残余应力、齿顶修缘等因素对裂纹萌生寿命的影响规律。研究结果表明,载荷及表面粗糙度对裂纹萌生寿命的影响比较显著;裂纹萌生寿命随着残余压应力的增大而延长;适当的修形可延长斜齿轮裂纹萌生寿命。     

瓦斯钻机双动力快速钻杆接头的结构优化

为解决瓦斯钻机螺旋钻杆实际应用中出现的各种问题,设计出一种适用于松软煤层的双动力快速螺旋钻杆连接结构。使用CATIA三维软件建立模型,然后将其导入ABAQUS有限元软件中进行仿真分析。     

液压提升装置重力势能回收系统的研究

针对液压提升装置下行过程中负载重力势能转化为热能耗散的问题,提出了一种新型的全液压势能回收系统。介绍了新型势能回收系统的结构和工作原理,并对势能回收系统中液压蓄能器、液压泵/马达及其变量机构的参数进行匹配。应用AMESim建立仿真模型,对系统的操控性能和势能回收效果进行仿真研究。结果表明,新型势能回收系统能够实现液压提升装置重力势能的回收,势能的回收效率随着负载的增大而提高,并逐渐趋于稳定。系统操控性能良好,能够控制液压提升装置以不同速度稳定下行,不受负载大小的影响。     

斜率与变统计周期微细电火花脉冲识别系统

针对电压阈值法不能很好统计开路时长和改变放电电压时需要调节电压阈值等问题。提出一种基于斜率比值和变统计周期的脉冲识别方法,该方法使检测装置直接用于微细电火花粗磨、精磨两种不同开路电压的加工情形中,不需要调节电压阈值且能有效的统计开路时长,从而提高检测效率和精度。首先使用NI采集卡和LabVIEW软件开发脉冲识别系统,该系统可对间隙电压进行显示、连续存储以及对文件进行拆分,接着对斜率比值法和变统计周期法进行理论分析并编写脉冲识别与统计程序,最后进行放电状态检测的实验验证。结果表明：该方法能够识别不同脉冲且适用于不同放电电压情形,程序结果与实际结果较吻合,证明了该方法的有效性和实用性。     

往复旋流复合光整加工工艺对齿轮端面加工效果的理论分析

针对油泵齿轮现存的齿轮端面粗糙度高、硬度低、批量加工效率低等问题,提出了一种往复旋流复合光整加工工艺方案。本文详述了该方案的加工原理,并通过建立数学模型,推导出齿轮上任意点的切削速度、切削角公式;从理论角度对比分析了齿轮在往复旋流复合光整加工的工艺方案与旋流式滚磨光整加工工艺方案下的运动特点,明确齿轮在往复旋流复合光整加工工艺下转动时切削速度和切削角的变化规律;对该工艺的4项参数进行分析,明确了该参数对油泵齿轮上某点切削速度和切削角的影响。采用MATLAB软件对本文方案进行了仿真分析,结果表明,本文方案能同时加工多个齿轮,且由于该工艺中增加的升降运动而使得齿轮端面产生了轴向端面切削角,既解决了油泵齿轮现存问题,又为优化完善该工艺提供了理论依据。     

选区电化学沉积镍镀层的微观形貌及耐磨性

利用选区电化学沉积技术在45钢基体上沉积镍镀层,并对其进行形貌观察、能谱分析探寻选区电化学沉积镍镀层组织生长规律,并将镀层和基体耐磨性进行了试验对比。结果表明,选区电化学沉积生长过程为由小型颗粒逐步生长堆叠成为致密镀层;晶粒生长呈螺旋式上升堆叠形态,球状晶粒内部和表面存在微裂纹;晶粒间隙处存在氧元素,氧化反应对于小型晶粒之间的相互融合起抑制作用;选区电化学沉积镍镀层结构组织更加致密,镀层组织与基体组织间存在明显的分界线,镀层组织相较于基体材料耐磨性更好。     

长圆管内表面磁力滚压技术

利用磁力滚压技术对长不锈钢管内表面进行滚压加工。分析了磁力滚压加工原理及影响加工效果的主要因素,设计了磁力滚压系统和滚压工具,并运用Ansoft软件对磁力滚压系统进行仿真分析,搭建了磁力滚压试验平台。试验分析结果表明:磁力滚压系统有良好的磁路特性和受力特性;工件内表面粗糙度值R_a由1.860μm降低到0.665μm,表面硬度由82HRB提高到97HRB,工件内壁表面质量得到很大改善;磁力滚压技术为长圆管提供了有效的内表面光整强化方法。     

一种新型粘弹性磁性磨具的制备及其加工实验研究

为解决当前粘弹性磁性磨具其流动性和界面结合差、易开裂且不易分解等问题,研制了一种新型粘弹性磁性磨具并对其进行光整加工铝合金管内圆的研究。结果表明:新制备的磨具有流动性良好、较以往基体的磨具加工效果好等优点。工件回转比磁极回转加工效果好;在单磁极、基体质量与铁磁颗粒和Si C颗粒的质量比值为1:2且工件转速达到600r/min时,铝合金管的内圆表面粗糙度Ra值从0.828μm降到0.272μm,Ra值相对下降率为67.2%;基体质量与铁磁颗粒和磨粒颗粒总质量比值为1:2的磨具较比值为1:1的磨具加工效果好。     

基于最小二乘支持向量机的柴油机声品质预测

为研究柴油机排气噪声并准确评价排气噪声声品质,对某型号柴油机排气噪声进行研究,采集5种不同转速下6级载荷的排气噪声样本,使用参考语义细分法主观评价噪声样本;利用最小二乘支持向量机和多元线性回归分别建立两个排气噪声品质客观评价模型,以心理声学参数(响度、锐度、粗糙度、抖晃度、A声压级等)为模型输入,利用模型输出和主观评价结果对比。结果表明:最小二乘支持向量机可以用来作为声品质的预测模型,更接近主观评价结果,误差可以稳定控制在10%以内。     

材料和几何形状对变幅杆固有频率的影响研究

超声复合加工的加工能力与变幅杆的振动特性有关,为了提升材料利用率,利用模态分析法对四种常用几何形状,及铝合金、钛合金和45钢三种材料的变幅杆进行了模态分析。结果表明：在理想轴向振动模态下,四种几何形状中,指数形的固有频率最高,其中钛合金指数形变幅杆的仿真频率与设计频率最接近;铝合金圆锥形变幅杆的频率与泊松比、密度呈负相关,与弹性模量的呈正相关;四种几何形状中,阶梯形变幅杆固有频率范围最宽,圆锥形变幅杆最窄。对于需要频繁更换工具头的超声系统可选用固有频率的范围较大的45钢阶梯形变幅杆。以上结论为超声复合加工中变幅杆选材提供了参考。