离心泵径向力的数值模拟与实验研究

在泵装置设计中,径向力的大小一直是人们所关心的问题。基于Fluent流体商用软件对一种离心泵的内流场进行数值模拟。比较径向力数值模拟结果与实验值,发现最大误差为8.1%,误差在设计流量工况下最小,测量精度最高,并且各流量工况下平均误差为4.34%,证明数值模拟预测离心泵的径向力是可行的。将离心泵数值模拟与实验的流量扬程曲线进行对比,趋势比较一致,误差不超过8.3%。在此基础上根据提出的径向力计算模型计算出泵在各流量工况下径向力的大小和方向。针对离心泵内部结构特征研制了一种径向力测量装置,开展径向力测量试验,得到了各工况下径向力的大小。     

外场驱动血泵磁力耦合传动受力分析

根据外场驱动血泵耦合传动时磁场动态分布,引入磁心概念。采用解析方法对径向充磁磁齿轮在传动过程中径向受力及传递扭矩变化规律进行分析,建立了计算磁齿轮啮合传动时径向耦合力及传递扭矩的数学模型。结果表明,外场驱动血泵在啮合传动过程中,径向力和传递扭矩均是周期变化的。     

双螺杆压缩机径向力的计算

螺杆压缩机在工作过程中,由于气体力的作用,对转子两端的轴承会产生径向作用力,计算这个径向作用力,对轴承的设计及转子刚度的校核很有意义。一、简介所谓径向力是指在与转子轴线垂直的平面内,由于气体力作用而产生的指向转子轴线的     

径向力平衡式齿轮泵的配齿计算

常规的二齿轮式齿轮泵是一种径向力不平衡液压装置，较大的径向不平衡力，使得齿轮轴的轴承过早损坏，易造成泵提前报废，是制约齿轮泵奉命的主要因素。应用行星齿轮传动原理的径向力平衡式齿轮泵，有效地解决了二齿轮式齿轮泵的径向力不平衡问题，是一种值得研究和开发的新型齿轮泵。但是，如何确定这种新型齿轮泵中各个齿轮的齿数？本文综合运用机械原理及液压元件的有关知识，提出了齿数选择的几个条件，可供新型齿轮泵配齿计算时参考。     

三种钻型钻削径向力的对比试验研究

对标准麻花钻、基本型群钻和优化群钻的钻削径向力进行了对比试验 ,证明优化群钻可使径向力减小 ,并分析了径向力产生原因及优化群钻径向力减小的机理。     

外啮合高压齿轮泵圆柱滚子轴承应用分析研究

为提高齿轮泵使用寿命,参数化研究了齿轮泵径向力与圆柱轴承滚子凸度量的关系,提出齿轮泵圆柱滚子轴承凸度量参数化设计方法。针对齿轮泵轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,为避免传统径向力计算公式假设过多、计算精度低等问题,利用计算流体动力学方法对齿轮泵工作过程进行动态模拟,可视化解析齿轮泵内部流场。分析高压油槽、卸荷槽等结构对齿轮泵内部流场的影响,精确求解齿轮径向力。试验数据表明,齿轮径向力CFD仿真值与实验值误差小于3.5%,依据该径向力修正圆柱滚子轴承凸度量后,齿轮泵使用寿命提高30%以上。该研究为高压齿轮泵齿轮径向力计算、圆柱滚子轴承失效机理分析及提高齿轮泵寿命提供了理论基础。     

产生剃齿中凹的一点实践

剃齿中凹是剃齿工艺长期存在的一个老大难问题。以往对剃齿中凹的解释是:剃齿刀和工件的法向重迭系数大于1而小于2,单齿啮合区比两对轮齿啮合区的径向力大而产生中凹。我厂通过理论分析和实践验证产生中凹的原因是剃齿刀在作径向进刀时,由于径向力作用在节圆上,径向力的分力使节圆附近产生塑性变形,该分力越大产生中凹的程度也就越大。这一点在实践中得到证实。我厂在剃m=3.5,α=     

钻床精度检查中应该注意的几个问题

关於钻床精度检查方法问题,已在本刊展开了讨论。有的同志认为套筒下降轨迹是一根不规则的曲线,以致接标准用千分表检查寸,无法鉴定主轴偏斜方向。我厂在实际检查中也会碰到过这个问题.兹将我厂解决经过及我们对此问题的理解(以CH-12A型台钻为例)作下列介绍,是否正确尚请同志们指正。 1不规则曲线的产生及解决办法 按理论分析,手柄小齿轮与套筒齿条相啮合,转劫手柄,小齿轮即推劫套筒齿条使套筒下降。设作用在小齿轮与齿条间的法向力为Pn(图1),此力可以分解成圆周力Pд与径向力Pr两个分力,圆周力Pд推动套筒下降,而径向力Pr则将套筒向外…     

谐波式齿轮泵径向力分析

普通齿轮泵由于承受不平衡的径向力,使得轴承磨损加剧,缩短了泵的使用寿命,同时也限制了泵工作压力的进一步提高。针对这一问题,提出将谐波齿轮传动技术与内啮合齿轮泵结合形成谐波式齿轮泵。具体阐述了这一新型齿轮泵的工作原理,确定了吸油口与压油口的对称分布,并计算出沿齿轮圆周液体压力产生的径向力Fp和齿轮啮合产生的径向力FT,将两力合成后得出作用于谐波式齿轮泵柔轮与刚轮上的径向力均达到平衡,从而有效地解决了径向力不平衡问题。     

飞轮储能系统中径向永磁轴承的设计研究

为解决飞轮系统中因轴承摩擦导致的能量损耗问题,设计了一种可以应用于飞轮系统的径向永磁轴承.分别利用Yonnet简化数学模型和有限元分析软件ANSYS Workbench,对轴承中的磁环进行了承载能力的计算和分析.结果表明,磁环所受径向力随磁环厚度、径向偏移量增加而增加,但其增加关系有所不同;另外,随着轴向偏移的增大,径向力逐渐减小、轴向力迅速增大.     

飞轮轴向永磁轴承的径向干扰力分析与控制研究

针对飞轮轴向永磁轴承带来的径向干扰力问题,推导了径向干扰力的解析表达式,对干扰力的幅值和方向特性以及它的线性化结果进行了研究。对飞轮运行过程中径向干扰力带来的影响和电磁轴承位移刚度系数变化之间的关系进行了归纳,提出了基于修正参数零力控制算法的电磁轴承控制方法,来抑制飞轮转子系统的干扰力;利用Simulink仿真平台,对包含飞轮转子系统、轴向永磁轴承和电磁轴承零力控制算法的模型进行了测试。研究结果表明:在径向电磁轴承控制算法中采用修正前馈系数的零力控制算法,可以将飞轮转子系统外传力控制在原先的3%,较好地满足了系统干扰力的控制要求。     

关于高速车内嗡嗡声问题分析与研究

某车型在高速行驶时,主观测评车内有明显的中低频"嗡嗡"声,98 km/h最为明显。针对上述问题,分析了表征轮胎高速均匀性的径向力F_(RV)值对轮胎空腔模态的影响,通过轮胎高速均匀性台架测试最终确认该问题的主要影响因素是生产工艺。并经过试验验证,发现降低径向力F_(RV)值可解决高速嗡嗡声问题。     

多级深海输送电泵叶轮径向不平衡力研究

针对我国自主研发的深海输送电泵运行在非设计工况下这一客观情况,其内部的非定常流体径向力可能会导致泵的振动甚至给整个采矿系统带来危害,目前还无法直接通过理论公式准确计算该径向力,故采用数值模拟的方法研究径向力的产生机理及作用规律。通过输送电泵的水力性能试验验证了数值模拟方法的准确性,研究六级深海输送电泵内的压力分布云图以及各级泵内的流体径向力分布情况和产生机理。对比分析不同流量下两级深海输送电泵的径向力分布规律。结果表明,各级叶轮内的流体径向力均呈周期性规律变化,且越到末级规律性越强;各级叶轮内的流体径向力的变化周期均与叶轮的叶片数相关;在其他参数不变的情况下,流量越小,径向力越大,径向力的不平衡特征越严重。     

飞轮储能系统径向永磁轴承力学性能和结构分析

针对国家自然基金飞轮储能系统中径向永磁轴承的设计问题,根据轴承的拓扑结构讨论了轴承的类别。建立等效电流模型,推导出了轴承外圈永磁体轴线磁感应强度解析式,并结合有限元分析的结论推导出了轴承径向力的表达式。定义了径向力密度作为衡量轴承性能优劣的标准,并讨论了轴承结构参数对其性能的影响。对飞轮储能系统径向永磁轴承的设计有实际的指导意义。     

单作用叶片泵转子的径向力分析

单作用叶片泵径向不平衡力是影响其工作压力提高的主要问题。通过数学模型的建立,进一步对单作用叶片泵转子的径向力分布、作用点和轴的变形进行了分析计算。结果表明,作用在转子上的径向力在152．7°-185．7°范围内周期性变化。     

液体静压锥轴承的制造

液体静压轴承已较广泛地应用在我国机械工业上,尤其在机床工业中应用效果更为显著。目前,大多数单位一般采用径向静压轴承和止推静压轴承相结合的结构,以便能够承受径向力和轴向力。这里所介绍的液体静压锥轴承是一种同时可以承受径向力和轴向力的新型结构。并且,由于把固定节流     

转子静偏心时异步电机径向力特性分析

针对异步电机转子静偏心时产生的径向力引起的电机振动和噪声问题,通过有限元软件,采用近似解析法和电磁场数值解相结合的方式,对异步电机的径向力的特性进行了分析.首先,通过麦克斯韦应力求解公式推导出了异步电机转子静偏心时主要径向力的阶次和频率分布;然后利用ANSYS有限元软件求解了异步电机转子静偏心时电机气隙磁场的分布情况,最后利用Matlab结合电机径向力计算公式得出了此时电机径向力的分布特性,结合时空傅里叶分解得到了电机转子静偏心时径向力频率、阶次和幅值的分布情况.研究结果表明,该理论算法与有限元算法相结合的计算方式对异步电机转子静偏心时径向电磁力的分布做出了较为准确的分析.     

基于ANSYS的带簧油封径向力分析

提出一种考虑弹簧初应力的油封径向力有限元计算方法,即通过二维轴对称模型实现带簧油封的径向力计算。该模型中通过圆管来等效油封弹簧,并可以实现弹簧初应力现象的模拟;圆管模型的材料属性由2种状态下(弹簧装配在油封上和油封装配在轴上)弹簧的拉力转换得到,转换关系通过试验与仿真相结合的办法获得,最终实现了带簧油封2种状态下的径向力有限元计算。通过径向力测量仪验证计算结果的正确性,同时发现弹簧所产生的径向力并非百分之百转化为油封径向力。     

高速高压圆弧螺旋齿轮泵径向力补偿方法研究

针对普通径向力补偿方法难以解决圆弧螺旋齿轮泵在高速高压下径向力剧增的问题,建立了齿轮轴受力数学模型,设计出一种新型滑动轴承,对剧增的径向力进行补偿,即圆弧螺旋齿轮泵压油腔内的高压油通过滑动轴承进油口流入滑动轴承的静压槽内,作用在齿轮轴上,以补偿径向力;然后利用Fluent软件对高速高压工况下新型滑动轴承与普通滑动轴承的承载特性进行对比分析,并通过实验进行验证。研究结果表明：新型滑动轴承静压槽内的油液压力与负载压力变化一致,且静压槽内油液压力未产生压降,补偿不平衡径向力效果显著,大大降低了轴承磨损;在额定压力为25 MPa工况下,相对于普通滑动轴承,新型滑动轴承承载能力提升了约4倍,温升降低了10℃。     

摆线齿轮泵径向力的理论分析及计算

摆线泵的径向力是摆线泵结构设计和参数优化过程中的重要依据,而系统地分析摆线泵径向力的相关研究国内尚未见到。通过分析摆线泵径向力的组成,以渐开线齿轮泵为参照,推导出了摆线泵径向力的计算公式,其结果将为摆线泵结构设计和参数优化提供依据。