基于有限元分析的机床导轨热变形研究

高速高精度机床切削加工过程中,在多种热源的作用下导轨会产生热变形,影响工件与刀具间的相对位置,造成加工误差。找出导轨热位移较大的点,并分析其对加工精度的影响,对于减小加工误差提高加工精度至关重要。文章在对导轨热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析方法,建立了一类机床导轨的有限元热变形分析模型,并进行了热变形分析计算,为分析导轨的热变形对加工精度的影响提供了依据,并为机床综合热误差补偿提供参考。     

环缝磨内介质球的运动和受力分析

介绍了环缝磨的工作原理，对环缝磨内介质球的运动和受力情况进行了深入的分析研究，给出了磨内介质球的速度求解公式及定子承受的力矩求解公式．     

热弹性效应分析与机床进给系统热动态特性建模

通过一维杆的一维传热的分组显式数值求解,分析热弹性效应的存在及规律,得出随着时间的增长,温升-热变形之间的关系会逐渐趋近稳态,但不可能获得绝对的稳态;在传热过程中,随着距离增加,温度衰减很快,离热源越远的点的热弹性效环应越窄.提出用非线性时序模型与前向神经网络相结合的模型(Nonlinear auto-regressive moving average neural network with exogenous inputs,NARMAX-NN)来辨识热弹性效应.用NARMAX-NN模型对高速进给系统试验台的热动态特性进行建模,获得良好的效果.此方法比多变量回归模型、反馈神经网络模型及广义最小二乘输出误差模型有更好的精度和鲁棒性,能精确地对复杂结构、多热源的时变非线性热误差特性进行建模和预测.     

基于薄板屈曲理论的纸塑复合袋最大皮带正压力研究

目的 通过分析纸塑复合袋成型工艺,针对纸塑复合袋生产中存在位置偏移和倾斜的缺陷,明确复合袋生产中需要纠偏的需求.方法 建立复合袋的有限元模型,以薄板屈曲理论为基础,运用Ansys Workbench中的屈曲分析工具对各种姿态下的纸塑复合袋进行仿真,求解皮带最大屈曲载荷,最后根据最大屈曲载荷等于复合袋所受的摩擦力这一条件,得到皮带所受的最大正压力.结果 当皮带间距为50 cm时,最大皮带正压力最大,即纸塑复合袋能够承受的摩擦力最大,纠偏时的轨迹与理论轨迹误差更小.结论 该计算结果准确,数据充足,满足纠偏中正压力的控制需求.     

纸塑复合袋磁力纠偏系统设计及多因素下形变影响分析

目的 针对纸塑复合袋在传输过程中褶皱、跑偏等问题,提出一种基于磁力压紧装置的纸塑复合袋纠偏系统.方法 首先根据磁力压紧纠偏原理设计一套纠偏系统;然后基于显式动力学有限元接触理论,对不同影响因素下纸塑复合袋的形变进行有限元仿真分析;最后搭建实验平台,并测量纸塑复合袋的形变,验证仿真结果.结果 在此计算工况下得到了较优方案,纸塑复合袋与皮带间的动摩擦因数为0.25,磁压力为7 N,皮带间的间距为476 mm.结论 实验平台得到的结果与仿真结果基本一致.根据实验结果改进的磁力纠偏系统能够应用于纸塑复合袋的纠偏,满足工业生产需求.     

两辊平整机轧辊变形协调计算

以宝钢股份特殊分公司的1450mm两辊平整机为对象,以影响函数法及线性函数变形协调理论为基础,研究了轧辊及板带的变形协调关系。通过调整弯辊力,保证带钢在宽度方向受力均匀,实现轧辊在带钢宽度方向上压下变形均匀,以及摩擦磨损均匀。通过编制轧辊变形协调计算程序,实现两辊平整机弯辊力计算的参数化,得出轧制力和带钢宽度B对弯辊力的影响规律。轧辊变形协调计算程序植入平整机二级机控制系统,实现板型自动控制,使目标板型达到7I~9I。     

环缝磨的研究探讨

介绍了环缝磨的研究状况，指出了进一步深入研究的研磨动力学原理，微粉碎机理等问题。     

一种双机架六辊 UCM 平整兼二次冷轧机组

针对传统双机架平整兼二次冷轧机的系列问题,开发了一套双机架六辊UCM平整兼二次冷轧机组。该机组相对传统机型增加中间辊窜辊、中间辊弯辊等板形调节手段,更好地改善板形;该机型采用1＃机架乳化液直喷辊缝润滑、1＃机架配置双辊系,大幅度降低轧制力、提高轧制稳定性;该机型开发乳化液阻隔及防结露装置、辊缝吸尘装置及支承辊擦拭器等装置,降低板面乳化液残留、消除金属粉尘,提高产品质量,减少环境污染。     

多变化热源下的滚珠丝杠热动态特性

以传热学理论为基础,研究了滚珠丝杠受周期变化的端热源影响而产生的温度响应及其变化特性。探讨了热源信号作用下滚珠丝杠的温度响应,并用叠加法求解了多变化热源作用下滚珠丝杠的温度场函数。通过有限元仿真,验证了理论结果的正确性,得出了滚珠丝杠在行程内热误差动态变化的曲面图。     

环缝磨的研磨动力学分析

用粘性流体动力学的知识分析了环缝磨研磨区内介质球的运动规律；根据运动方程对环缝磨的研磨机理进行了研究，求出了研磨介质球的速度公式；对研磨过程中介质球和物料颗粒之间的能量传递进行了计算；根据计算结果对环缝磨的改造和研究提出了建设性的意见。