不同接触摩擦条件下超越弹簧离合器接合特性分析

运用有限元和动力学分析方法分析了新开发的大功率高速弹簧离合器在不同摩擦系数下的接合动态特性;在Abaqus平台上建立了由弹簧和输入输出壳体组成的弹簧离合器三维有限元模型,分析得到了不同摩擦系数下离合器的响应时间、接合时间、弹簧内外圈的Mises应力、径向位移。结果表明,设计的变截面弹簧离合器响应速度快,弹簧稳态接合后的Mises应力分布较均匀,且弹簧中部圈还未完全与壳体内壁接触,离合器承载能力还有一定裕度。此外,弹簧与壳体间摩擦系数对离合器接合时间、响应时间影响不大,对弹簧Mises应力有影响,对弹簧的径向位移影响明显。     

弹簧激发段的预压缩量对离合器接合性能的影响

弹簧离合器是通过弹簧两端激发圈在壳体内预压缩产生摩擦力矩实现自激的,弹簧两端激发圈预压缩量的大小直接影响离合器的结合性能及使用寿命。运用有限元方法建立了弹簧离合器动力学模型,求解了不同端部预紧量下高速弹簧离合器输出壳体与输入壳体速度的同步性,以及弹簧的Mises应力和径向位移,由此得到了弹簧离合器自激接合的弹簧预压缩量条件,并与解析求解得到的离合器临界预压缩量进行了对比。此外,有限元分析结果表明,稳态接合后弹簧的应力分布呈M型,弹簧的过渡线圈段应力出现峰值,而中间端应力分布均匀。该分析可为弹簧离合器的优化设计提供依据。     

输入转速和输出扭矩波动下的弹簧离合器接合与滑移特性分析

弹簧离合器安装于直升机主减速器输入轴,受到发动机和减速器转速、扭矩的扰动激励。为查明弹簧离合器在输入输出轴扰动下的传扭能力及接触时变特性,建立了弹簧离合器的有限元动力学模型,并结合温差法实现了弹簧/壳体、弹簧/芯轴间预紧配合的模拟,由此分析了弹簧离合器接合传扭过程中跟随特性、接触压力、轴向和切向滑移量的时变规律。结果表明:发动机5%输入转速波动与无转速波动相比,输入输出壳体平均转速差增大2.87倍,平均压应力增加19.3%;5%输出扭矩波动与无扭矩波动相比,输入输出壳体平均转速差增大2.16倍,平均压应力增加61.3%。此外,弹簧输入端切向滑移大于输出端,弹簧中部轴向滑移最大,转速波动对离合器输出端的切向滑移影响显著。     

弹簧间隙大小及均匀性对离合器动态性能的影响

针对弹簧离合器的异形弹簧难加工问题,以保障离合器动态性能的前提下为弹簧合理间隙尺寸的设计提供依据,运用动力学和实验方法对离合器在不同弹簧间隙大小及均匀性下的动态特性进行了分析,得到了离合器的运动响应特性、扭矩传递特性、弹簧外圈Mise应力、弹簧与芯轴及壳体的接触变化规律。结果表明,弹簧间隙越小离合器响应时间以及内外环达到同步的时间越短、运行越稳定,但在0.2 mm~0.6 mm内变化时,离合器均可实现稳定"离合"。弹簧间隙的不均匀导致达到稳定运转的时间变长,弹簧与输入输出壳体的接触摩擦扭矩波动变大,易加剧接触面磨损。     

变截面弹簧设计及其刚度特性分析

根据超越弹簧离合器高速化,轻质化的应用需求,在弹簧扭矩变化规律分析基础上,基于等强度原理,得到了弹簧截面的变化规律和弹簧螺旋线方程。应用MATLAB和Pro/E建立了变截面弹簧的三维数值模型。采用有限元方法,对弹簧离合器在传递过程的应力和弹簧的径向、轴向、扭转刚度特性进行了分析。结果表明:设计的变截面弹簧在传递扭矩过程中,应力均匀,变截面弹簧达到了轻质、等寿命的设计要求;弹簧的径向刚度呈非线性,而扭矩刚度和轴向刚度呈线性。     

超越弹簧离合器的摩擦磨损特性分析

超越弹簧离合器可用于高速直升机传动系统,具有简单、可靠、质轻的特点。离合器依靠弹簧和输入、输出壳体的摩擦来传递扭矩,在正向传递动力过程中要满足的自锁条件下,分析了超越弹簧离合器接触条件下的最小摩擦系数,同时研究了弹簧离合器用材料4Cr5Mo Si V钢的摩擦系数随表面粗糙度的变化规律,结果表明摩擦系数随着表面粗糙度的增加,先减小后增大,Ra存在一最佳值,在此Ra值下,摩擦系数最小;由于在反向超越过程中,磨损是超越离合器一直存在的问题,基于Archard磨损计算模型,利用组合磨损计算方法,得出了超越弹簧离合器的磨损寿命。     

芯轴对弹簧不同预扩张量条件下弹簧离合器接合特性分析

芯轴对弹簧的预扩张量直接影响弹簧离合器的动静态性能,在建立弹簧离合器动力学有限元模型基础上,分析了芯轴对弹簧的不同预扩张量条件下的动态接合特性,得到了不同预扩张量下离合器的响应时间、接合时间以及弹簧径向位移、内圈Mises应力和压应力。结果表明,无预扩张量时,离合器弹簧与壳体不能稳定接合,导致工作失效;在具备稳定接合的条件下,预扩张量对离合器接合时间、响应时间的影响在毫秒级。增大预扩张量,弹簧径向位移增大,弹簧沿长度方向平均压应力下降、压应力分布更均匀。     

基于ADAMS的滚柱式超越离合器工作过程仿真分析

针对目前对装载机传动系统中滚柱式超越离合器动力学研究不足的现状,基于虚拟样机技术对装载机用滚柱式超越离合器的工作过程进行仿真分析。采用多体动力学仿真分析软件ADAMS,选取滚柱式超越离合器典型的超越和楔合工况进行分析,得到了超越过程中弹簧的响应特性以及楔合过程中楔合时间、冲击载荷等重要的接触特性参数。为进一步清晰地了解超越离合器的工作过程提供了参考依据。     

PCE超越离合器弹簧的磨损及疲劳寿命分析

PCE超越离合器的弹簧运动、受载复杂,其寿命直接影响离合器的可靠性。文中采用动力学仿真方法对离合器接合及稳定传动阶段弹簧与楔块的相对速度进行了分析,基于Archard磨损模型计算获得了离合器接合瞬态与稳定传动两种状态下弹簧磨损断裂的时间。通过有限元方法分析了离合器接合状态下弹簧应力,采用Manson-Coffin模型对弹簧疲劳寿命进行了预测。研究结果表明:弹簧最大应力出现在弹簧与楔块侧槽接触处;弹簧疲劳裂纹产生寿命长于磨损断裂寿命,即弹簧的寿命取决于磨损。文中研究可为PCE离合器中弹簧的设计提供依据。     

汽车离合器膜片弹簧强压处理的分析研究

汽车离子合膜片弹簧需要强压处理，才能消除早期的弹力衰减和稳定其自由高度。但是生产实践中强压变形量大小和强压次数一直靠反复测试来确定，没有统一规定，本文从膜片弹簧受力变形后内部应力分布着手，并介绍了某汽车离合器膜片弹簧在工作过程中应力测试结果，在些基础上分析了膜片弹簧在工作过程中某些部位的应力必须超过材料屈服应力出现塑性变形，这是早期弹力衰减的原因。根据膜片弹簧工作过程中应力分布及变化规律，得到了强     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

多级离心泵噪声检测不确定度评定

对多级离心泵噪声检测的不确定度进行了评定,涉及不确定度的来源及分析,A类、B类标准不确定度的评定,合成标准不确定度的评定,以及扩展不确定度的评定和噪声检测结果的报告等.