直线电机驱动的加工中心导轨副动力学特性分析

利用ABAQUS建立了包括床身、直线电机、导轨副、移动平台的有限元模型,使用显式积分方法求解得到模型在启动冲击作用下的的动力学特性,并检验了导轨副的定位精度、平行度等指标,结果表明,导轨副在运动方向上的极低阻尼特性在系统启动时引入了显著的平行度误差。     

空间可重复锁紧装置可靠性评估

为了对空间可重复锁紧装置在轨执行多次锁紧分离动作的任务可靠性进行评估，针对装置在轨受到航天器交会对接冲击和空间环境下性能退化综合作用的特点，建立了考虑冲击与退化相依竞争失效的可靠性评估模型。首先，以空间可重复锁紧装置的功能、结构及工作原理为出发点，结合在轨主要故障模式确定可靠性特征量。其次，同时考虑在轨承受极端冲击和累积冲击两种情况，构建冲击作用下的性能退化模型，并针对装置小子样、高可靠、长寿命特点，采用加速退化试验和贝叶斯方法进行模型参数估计。然后，基于冲击与退化过程的相依竞争失效理论，建立装置可靠性评估模型。最后，以某型号空间可重复锁紧装置为例，开展装置在轨冲击承载模拟试验及加速性能退化试验，同时融合相似产品历史试验数据，采用贝叶斯公式进行模型参数估计，得到装置可靠度函数曲线。研究结果表明，装置在轨运行25 a后仍能以0.973的高可靠度运行，评估结果符合工程实际；运用所提出的方法及模型，能够紧扣装置在轨任务工况，结合试验和研制数据综合进行可靠性评估，为在轨任务可靠性分析提供了有效的技术途径，为设计改进和使用策略制定提供了理论依据。     

航空螺旋锥齿轮乏油润滑过程分析

以乏油润滑分析为理论基础,研究高速重载航空螺旋锥齿轮在供油量不足时,油膜从开始减小到最终稳定的时间和油膜厚度稳定时的接触区温度.引入乏油程度的概念,作为评价齿轮所处乏油润滑的程度,并据此计算齿轮的润滑时间,以及该时间处的油膜和界面温度.结果表明:随着运转时间的增加,乏油程度不断加大,最后趋于断油状态;在乏油程度不断加大时,界面温度趋势和油膜温度趋势逐渐统一,进而形成相似的温度分布走势,只是界面温度远小于油膜中心温度.     

基于加载接触分析的航空螺旋锥齿轮油雾润滑性能分析

航空动力机匣内的润滑油在高速旋转的螺旋锥齿轮带动下,有一部分润滑油将被激荡成油雾状态,螺旋锥齿轮处于复杂的油气二相混合状态下工作。在螺旋锥齿轮加载接触分析基础上,以弹流润滑理论以及二相流体润滑理论作为理论基础,推导油气混和状态下润滑油黏度和密度特性方程,通过数值计算方法,研究润滑油不同含气率下螺旋锥齿轮轮齿表面油膜厚度及压力分布。结果表明,含气率控制在一定范围内增加,可以有效增加油膜厚度,减小压力峰值,从而提高螺旋锥齿轮的接触性能和寿命。     

航空弧齿锥齿轮的齿面偏差最小化

由于齿面偏差的存在,实际加工中往往要试切多次才能得到比较理想的齿轮副.针对该问题,建立了齿面方程,并对齿面的旋转投影面进行网格划分,求得了网格节点的三维坐标值和法矢;基于三坐标测量机,获得了真实齿面网格节点的法向偏差;对齿面方程求偏导,得到了齿面偏差与机床调整参数修正量之间的关系方程,即45个超正定线性方程组,并给出了求解方法;最后用实例说明采用上述方法可以使齿面偏差最小,并使得试切次数由10次减少到了3次.     

龙门加工中心主轴系统热态特性分析

建立了龙门加工中心主轴系统的有限元模型,计算了主轴轴承的发热量以及主轴系统各个表面的对流换热系数,利用ANSYS对其温度场进行有限元分析,并利用ANSYS中的耦合场分析计算出主轴系统的热变形。计算结果表明：主轴系统在一定载荷下以3000r／min的速度运转时,需要2h45min可达到热平衡状态;最高温升出现在前端轴承安装处,最大热变形达21．7μm。分析结果为主轴系统结构优化设计以及冷却、补偿系统的设计提供了一定依据。     

基于ABAQUS的龙门五面加工中心动态特性分析

针对使用直线电机配合滚柱式导轨驱动的新型龙门五面加工中心,采用有限元方法在提取模型特征模态的基础上进一步做了双主轴切削时的频域激励仿真,得到了结构上的薄弱位置和最大切削误差以及相应的切削频率,为该机床的改进以及后续型号的设计提供了动力学特性上的依据.     

弧齿锥齿轮磨齿砂轮修整仿真研究

锥齿轮磨齿工艺可以有效降低齿轮表面粗糙度,修正齿面曲率,矫正接触区域,从而改善啮合传动。磨齿前对砂轮的修形直接决定了磨齿后齿面的形貌。文中研究了弧齿锥齿轮砂轮修形的计算调整方法,建立了修形模型,给出了修形表面的数学方程及计算点处曲率计算公式,对实际磨齿加工中砂轮修形调整具有指导意义。