工程机械行星减速箱双列圆柱滚子轴承应用优化设计

针对工程机械行星减速箱应用双列圆柱滚子轴承在耐久性试验中出现轴承失效，借助Masta软件建立减速箱传动系统计算模型，综合考虑了减速箱齿轮传动误差及刚度变形的影响，对双排圆柱滚子轴承进行失效分析并仿真滚道接触应力分布情况，发现两列滚道接触应力分布不均匀且向一侧偏移且滚道均出现边缘应力,通过优化滚子及滚道轮廓修形，结果表明：优化参数后两列滚子偏载效应得到显著改善，应力分布趋于对称均匀，滚道接触应力降低，最后，通过试验台架进行验证了优化设计结果的准确性。     

圆柱滚子轴承的刚度计算

针对基于Hertz接触理论的轴承刚度计算方法在实际应用中存在较大局限性的问题,通过实验方法建立基于超声波的油膜刚度测试模型,并运用现代微观理论建立了滚子轴承的接触刚度分形模型,推导出油膜刚度和接触刚度与径向载荷的关系。研究分析表明随着径向载荷的增加,油膜刚度和法向接触刚度不断增大。为证明该方法的有效性,运用所建立的模型对某型圆柱滚子轴承进行实例分析,计算得出该滚子轴承的径向刚度。结果表明:油膜刚度与径向载荷成线性关系,随着径向载荷的增大,法向接触刚度增长速率变缓。     

盾构主驱动调心滚子轴承布置对寿命影响研究

针对盾构主驱动调心滚子轴承工作可靠性问题,通过对调心滚子轴承基本额定寿命及修正计算方法进行研究分析,得出调心滚子轴承寿命主要影响因素,并建立了调心轴承布置间距对其寿命影响的计算模型,提出适当减小调心滚子轴承布置间距从而提高使用寿命的选型设计思路,对盾构主驱动选型设计具有一定的指导意义。     

双半内圈三点接触球轴承的负荷分布

双半内圈三点接触球轴承的内部几何关系，特别是受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩联合作用时的变形几何关系非常复杂，给分析轴承内部的负荷分布带来困难。本文采用空间矢量坐标变换来分析其变形几何关系，以空间球中心的圆柱坐标和套圈的相对位移作为基本未知量来建立平衡方程，通过求解平衡方程即可求得轴承内部负荷分布。     

高速圆柱滚子轴承停止阶段打滑特性

在滚动轴承动力学基础上,建立了较大负加速条件下的圆柱滚子轴承停止阶段动力学分析模型。分析了工况参数和结构参数对圆柱滚子轴承停止阶段打滑特性的影响,并对稳态阶段的打滑特性进行了试验验证。试验结果表明:轴承在停止阶段,保持架转速随内圈转速的变化有一定时间的延后,造成保持架由正打滑变为负打滑,且其负打滑程度随着时间的变化呈现出先增大后减小的趋势。随着轴承角加速度、径向游隙和引导间隙的增大,保持架负打滑程度增大。随着径向载荷和润滑油供油温度的增大,保持架负打滑程度减小。     

某掘进机主轴调心滚子轴承密合度的研究

为了避免调心滚子轴承的边缘应力集中,降低轴承内部最大应力,根据滚动轴承设计理论和接触力学理论,应用有限元方法对某掘进机主轴轴承系统中的调心滚子轴承的密合度进行优化,详细分析多个不同密合度方案在实际工况载荷作用下的应力分布,通过对比确定了调心滚子轴承的最佳密合度,为该型号掘进机主轴轴承系统的设计与制造提供参考.     

推土机变速器弧齿锥齿轮悬臂式轴承受力分析及寿命计算

介绍了一种推土机变速器弧齿锥齿轮悬臂式齿轮传动结构,建立了锥齿轮及其支承轴承的力学模型,对不同齿轮旋向的锥齿轮进行了受力分析和轴承寿命计算。通过实例,对锥齿轮载荷和轴承寿命进行对比验算,得出了锥齿轮的旋向改变对轴承寿命具有重要影响的结论。     

盾构机大轴承结构参数优化设计

以目前国外盾构机普遍采用的三排滚柱式大轴承为研究对象,结合其受力特点和设计方法建立参数化优化模型。以成都地铁所用的盾构机为例,在满足设计要求的额定静载荷条件下,建立优化模型并利用Matlab优化工具箱求解。结果表明通过该方法能够有效确立轴承的滚柱数量和尺寸,对大轴承的国产化有一定的积极作用。     

交叉梁体系桥面板荷载有效分布宽度试验研究

为探究源于肋梁体系的荷载有效分布宽度规定在斜拉桥交叉梁体系桥面板上的适用性，设计制作 1∶6的斜拉桥主梁节段缩尺模型，同时基于弹性薄板理论，建立考虑横梁弹性支承的连续板受力分析模型，利用荷载横向对称变位试验的相关静载数据验证计算模型的准确性，进一步开展考虑横梁变形影响的桥面板荷载有效分布宽度研究。算例分析表明：考虑横梁变形的桥面板荷载有效分布宽度总比不考虑横梁变形的情况要大，且荷载有效分布宽度从横梁侧往板中移动时逐渐减小，与桥梁规范的分布规律相反，同时桥面板在靠近主梁侧存在双向受力区域，若依然采用荷载有效分布宽度规范值则会低估活载响应，设计时应该引起注意。     

CHUY320型强夯机动力学计算

CHUY320型强夯机在实际运用过程中，臂架起臂工况和重锤突然释放工况的载荷条件比较复杂，给强度校核与疲劳评估带来困难；为了确定其载荷条件、弹簧选择是否满足要求、各部件之间的相互作用力等，特建立动力学模型，通过数值仿真计算获得动态载荷及各部件之间相互作用力，弹簧的压缩量及受力等，为弹簧的选型，整机的疲劳寿命分析提供载荷谱及结构优化提供理论依据。     

薄壁球轴承瞬态动力学特性分析及变形研究

基于Workbench/Transient Structural有限元软件建立了薄壁深沟球轴承(61856)柔性接触分析模型,并对其进行瞬态动力学特性分析,探讨角速度、载荷及结构参数等变量对滚动体运转状况、外圈弹性变形区、滚动体与内外圈最大接触负荷分布情况等的影响规律。结果表明:轴承在承受瞬时载荷直至稳定运转的过程中,保持架和滚动体之间首先发生滑动摩擦,后期才由滑动摩擦转为滚动摩擦;最大应力值及弹性变形出现位置随着时间发生改变,并非固定在径向力的作用线处,且随着速度及动载荷的增大,保持架会发生较大偏移和变形;最大接触压力随着薄壁深沟球轴承滚动体数目的增多或壁厚的减小呈现下降趋势,受力承载区域明显增大。柔性模型计算结果与试验测试结果基本吻合,表明瞬态动力学分析结果可作为预测薄壁轴承力学性能及失效形式的参考依据。     

沥青路面永久变形预估研究

为了精确预估沥青路面的永久变形,以十天高速公路陕西汉中段为试验路段,通过实地观测统计获得了全年路面温度区间分布频率和全年不同温度区间的轴载等级分布频率,采用有限元建模并计算路面结构的偏应力,计算表明,偏应力随深度的增加呈先增大后减小趋势,且路面的中面层偏应力最大.通过不同温度及偏应力的三轴重复荷载试验,建立了SMA-13,AC-20,ATB-30沥青路面重复荷载永久变形黏弹性力学模型,其拟合相关系数大于0.980 0.综合考虑路面温度、路面厚度、荷载作用次数、荷载大小、路面结构中各点偏应力及沥青混合料蠕变柔量等因素,提出了沥青路面永久变形预估方法,试验表明,该预估方法可模拟沥青路面结构实际受力状态,准确预估其容许永久变形寿命.经计算,十天高速公路陕西汉中段的容许永久变形寿命为13a.     

驱动桥轮毂轴承装配预紧力矩测具

1现场问题 工程机械主机作业时一般都具有转速低、载荷大的特点，因此驱动桥两端轮毂内的圆锥滚子轴承（以下简称轴承）装配时均需预紧。通过预紧，可以减小工作负荷下轴承的实际变形量，提高轴承的支承刚度和旋转精度。如果预紧力矩过小则达不到预紧的目的，会导致轴承中滚子接触数量减少，单个滚子接触应力增大，滚子会产生冲击，严重缩短轴承的使用寿命；预紧力过大又会直接导致轴承中的接触应力和摩擦阻力增大，降低轴承使用寿命，严重时轴承会在短期内发热烧毁。     

Load-deformation relationship calculation model and seismic performance evaluation of RC columns subjected to flexural- shear failure considering influences of cycle number

为研究不同循环次数地震作用下弯剪破坏型钢筋混凝土(RC)柱的抗震性能，对2组(8根)不同剪跨比的RC圆柱进行了不同循环次数的拟静力试验。研究了不同加载循环次数作用下弯剪破坏RC圆柱的变形性能和滞回特性，基于试验结果提出了不同加载循环次数下弯剪破坏RC圆柱的荷载-变形关系计算模型和等效阻尼比模型，并给出了考虑地震作用循环次数影响的弯剪破坏单柱墩结构的抗震性能分析方法。结果表明：加载循环次数越多，RC柱剪切效应越显著，水平承载能力和变形能力降低越明显，这一循环退化效应引起的RC柱抗震性能下降现象应在分析中予以考虑；提出的不同加载循环次数下弯剪破坏RC圆柱的荷载-变形关系模型和等效阻尼比模型计算值与试验值吻合较好，可用于考虑不同循环次数影响的地震作用下弯剪破坏RC圆柱荷载-变形关系建立和抗震性能评估。     

超高层建筑深基坑排桩支护结构受力模拟

为保证工程施工的安全性，对超高层建筑深基坑排桩支护结构进行受力模拟，基于数值模拟分析方法，计算前排桩在后排桩影响下受到的土体压力与后排桩在刚度结构下的侧向压力，并设置相应的双排桩支护比例修正系数；建立超高层建筑等效弯矩模型，通过双排桩直径等效结构得到支护结构的整体抗弯刚度，进而获得深基坑排桩支护结构受力模拟方法。结合工程实例中分别分析七个施工步骤下基坑的变形情况，由实验结果可知，在施工逐步推进的同时，基坑周边土体的最大水平位移、基底竖直位移以指数形式逐渐增加，而基坑排桩沉降值却不会随之发生变化。由不同支护结构支撑内力的变化可知，三道钢支撑轴以及围护桩基会对深基坑起到一定的支护作用，对稳定周边土体存在正向促进作用。     

推土机小伞齿轮后置式中央传动轴承受力分析与寿命计算

介绍了一种推土机小伞齿轮后置式中央传动结构,建立伞齿轮及其支承轴承的力学模型,推导了轴承受力计算公式,计算轴承受力并进行寿命计算。对某型号大马力推土机中央传动小伞齿轮处轴承进行了受力分析与寿命计算,为该类中央传动结构轴承的分析提供参考。     

轮式起重机的起重性能研究

|具有超起装置的大吨位起重机增加了桅杆和拉板,起重机主臂为静不定结构。在传统解析法的基础上,建立起重机主臂的超静定模型,同时考虑主臂挠度对工作幅度的影响,建立平衡方程,并利用变形协调条件以及力与位移间的物理方程,建立变形补充方程。联立方程组求解得到桅杆及拉板的内力,进而得到主臂承受的载荷。采用隔离法对每节臂进行受力分析,兼顾不带超起的工况,修正主臂轴向欧拉临界力的计算方法,利用有限元分析方法对不带超起工况的计算精度进行验算,计算结果表明精度可以满足工程要求。基于De lphi 7.0开发轮式起重机计算软件平台,该工具能够根据给定的结构参数及材料强度,计算主臂在不同工况下的最大吊重。     

考虑局压效应的榫卯节点力学性能研究

木结构榫卯节点在受力过程中处于局部受压状态,通过木材横纹、顺纹方向的中部局压、端部局压、全截面受压性能的试验研究,得到了相应的材性参数;设计了钢榫头-木卯口、木榫头-钢卯口、木榫头-木卯口三组不同形式的分离式直榫节点试件,通过单调加载试验,对局部受压区域的应变分布特征进行了研究;基于试验研究得出的榫卯节点受力机理,建立了考虑局压效应的直榫节点力学模型。研究结果表明：木材横纹局压的抗压强度和弹性模量均高于全截面受压,顺纹局压与全截面受压的材性参数基本一致;榫卯节点受力区域的榫头应变远大于卯口应变,榫卯节点的受力挤压变形主要集中在榫头,而卯口变形可忽略;考虑局压效应的榫卯节点力学模型计算结果比未考虑局压效应所得的结果更符合试验结果。     

双拼冷弯C型钢节点初始刚度及承载力理论计算研究

为了研究冷弯C型钢节点的受力性能，发挥其在冷弯薄壁型钢结构中的作用，建立双拼冷弯C型钢梁柱节点力学模型，依据力学原理分别对梁和节点板进行受力分析，建立模型的受力与变形的关系，得出节点在弹性阶段的转角变形及初始刚度的理论计算公式，并根据节点的不同破坏形态计算其屈服承载力。考虑节点板厚度、螺栓间距和C型钢尺寸三种主要影响因素，建立ANSYS有限元模型，进行模拟计算与分析，得到屈服承载力和初始刚度模拟值，将由理论公式计算的理论值与其进行对比验证。研究结果显示：屈服承载力和初始刚度理论值与模拟值均基本接近，说明理论计算公式是合理且可靠的，能够应用于冷弯薄壁C型钢节点的计算当中。     

基于界面力学的跨座式PC梁铸钢支座接触分析

跨座式PC梁铸钢支座作为城市轨道交通的主要传力构件,承受着轻轨车高速运行产生的纵横向荷载、扭转荷载及冲击荷载等多种荷载作用,其受力状态对轨道安全运营极为重要。为了研究支座销轴和摆孔的接触应力,文章通过大量圆柱滚子轴承接触的研究,比较分析了现有轮轨接触模型及其计算方法。从界面力学的角度研究销轴与摆孔之间的接触,在滚动接触摩擦的基础上,考虑销轴的滚滑运动状态,建立支座的接触力学模型,研究跨座式PC梁铸钢支座在荷载作用下的力学效应。结果表明,支座应力主要集中在销轴和摆孔的接触面上;活动支座因为滚滑作用,承压板和锟轴应力明显较固定支座高;支座设计单位在各部件材料强度选取上是符合实际接触应力规律的。