精密行星滚柱丝杠断裂失效分析

针对某机电作动器传动零部件行星滚柱丝杠发生断裂失效,进行了断口宏观形貌、化学成分、维氏硬度和微观组织分析,表明材料无缺陷。进一步采用断裂力学理论和有限元分析方法,对行星滚柱丝杠所受负载应力进行了分析,证实行星滚柱丝杠是受较大径向载荷作用发生脆性断裂失效。     

升降输送机滚珠丝杠的动力学研究

针对升降输送机中滚珠丝杠受到径向载荷时滚珠丝杠易受到损伤的问题,对滚珠丝杠在升降输送机工作过程中的受力情况及产生径向载荷的原因进行了研究。得到了升降输送机在启动、输送和制动过程中滚珠丝杠的受力情况,提出了增加导向杆和在升降输送机机架两侧增加4个液压缸这两种减小滚珠丝杠径向载荷的方法;运用Adams进行了动力学分析,讨论了在不同改进方案下,升降输送机在启动、输送以及制动过程中滚珠丝杠受力的变化规律及滚珠丝杠受到径向载荷的大小。研究结果表明:提出的减小滚珠丝杆径向载荷的两种方法能有效减小滚珠丝杠受到的径向载荷,减小了径向载荷对滚珠丝杠造成的损伤,增加了滚珠丝杠的使用寿命,提高了升降输送机的输送效率。     

高速立式加工中心滚珠丝杠螺母副动态特性分析

为了研究高速立式加工中心的动态特性,对其进给系统进行模态分析和谐响应分析十分必要。根据高速立式加工中心的设计要求,基于SolidWorks软件建立滚珠丝杠螺母副的三维模型并进行相应的简化处理,采用Hypermesh软件进行网格划分,并导入ANSYS软件中建立相应的有限元分析模型。针对滚珠丝杠螺母副的不同支撑方式和螺母所处丝杠位置,对其固有振动特性进行了模态分析,结果表明,两端固定支撑方式比其他支撑方式有更大的刚度。对滚珠丝杠进行了正弦载荷激励下的谐响应分析,找出了丝杠谐响应振幅最大时的频率,指出在实际工作状况中应尽量避免此频率下的动载荷。     

ANSYS的丝杠模态分析

丝杠是机床进给系统中十分重要的部件，然而传统的解析方法难以完成精确全面的计算和分析，因此必须对丝杠进行动力学研究。讨论了如何运用先进的有限元分析软件ANSYS对丝杠进行模态分析；研究了丝杠的无阻尼自由振动；得到了系统的固有频率和振型。     

高速高精密机床进给系统丝杠动态特性分析

丝杠在高速高精密机床中起着至关重要的角色,丝杆的振动严重影响了机床的精度误差,为了解决丝杠的振动引起高精密机床精度降低的问题,运用Hypermesh软件和Ansys软件对丝杠进行误差分析。通过Ansys对丝杠做模态分析,得到丝杠的固有频率和振型。通过对丝杠结构改进表明,对机床零部件适当的改造可以提高高速高精密机床的结构刚性。     

基于结合部刚度特性的丝杠可靠性试验台模态分析

为获得自主设计的丝杠可靠性试验台的动态特性,对试验台进行有限元动力学建模。针对丝杠系统具有大量可动结合部、但传统有限元方法不能很好模拟结合部接触的特点,采用赫兹弹性体接触理论计算丝杠螺母、导轨和轴承三类结合部的接触刚度,由此建立修正后的有限元模型。利用力锤激励法对试验台进行了试验模态分析,对比试验与修正后模型结果,模态频率最大误差不超过4%,验证了模型的精度,为退化试验后下一步的丝杠故障诊断和寿命预测提供了动力学依据。     

背光组装机的设计

为了实现模组与背光源的自动组装,对其工作过程及设计展开分析,分别对丝杠轴允许的轴向负荷、丝杠允许的速度、进给丝杠系统轴向的刚性引起的定位误差进行了校核与分析,并对其进行了产品数据检测与分析。     

滚珠丝杠的模态与疲劳寿命分析

高新技术的迅速发展对滚珠丝杠提出了更高的要求,其性能直接影响数控机床整机的质量和寿命。利用HyperMesh有限元软件的Optistruct模态分析模块和Radioss瞬态分析模块,对滚珠丝杠进行了模态分析和疲劳寿命分析,为滚珠丝杠的结构优化设计提供了重要的参考数据。     

高速空心/实心滚珠丝杠螺母副热特性分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要部件,由螺母副摩擦热而引起的滚珠丝杠热变形降低了伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却油的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。通过理论计算螺母副摩擦热及热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件将计算结果加载到同刚度的空心/实心滚珠丝杠上进行分析:首先对滚珠丝杠温升与载荷、温升与转速的关系进行分析,然后分析了冷却油的流速对滚珠丝杠温升的影响,最后对空心/实心滚珠丝杠变形进行了比较分析。分析表明:空心滚珠丝杠温升受到载荷和转速的影响更小;增加冷却油的流速增强对丝杠的冷却效果但却是有限的;空心滚珠丝杠有效的减小了螺母副摩擦热和热变形。     

二级剪叉式丝杠升降机构受力分析

设计了二级剪叉式丝杠升降机,完成了三维造型和运动仿真模拟,并对二级剪叉式丝杠升降机构进行了动力学分析,利用虚位移原理推导升降机台面载荷和丝杠推力之间的关系公式;通过对整机和单个剪叉杆的受力分析,建立了二级剪叉式丝杠升降机构的力学模型。以一台大型升降机为例,分析剪叉杆的受力情况,利用MATLAB软件计算剪叉杆的受力大小,并对剪叉杆的强度进行校核。经现场实际测试验证,该二级剪叉式丝杠升降机结构稳定。为剪叉式丝杠升降机的设计分析提供了理论。     

离合器式螺旋压力机的振动与隔振分析

分析了离合器式螺旋压力机的打击过程,认为运动部分的惯性力和惯性力矩不封闭于机身,是激起机身及其基础垂向振动和扭转振动的原因,提出了相应的振动计算数学模型,对亚洲最大的离合器式螺旋压力机进行了振动测试,结果表明,提出的计算模型正确,具有工程上的应用价值,可作为离合器式螺旋压力机振动分析及隔振设计的依据。     

振动监测技术在工艺气螺杆压缩机中的应用

介绍了工艺螺杆压缩机常见振动故障的表现及其成因,并根据振动故障信号的检测原理,提出了监测系统的搭建方法和测振仪器的选择要求。在此基础上,重点分析了不同振动故障的频谱特征,归纳出相应的诊断要点,为现场人员快速准确地解决实际振动问题提供了有效途径。     

滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数辨识

针对滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数难以确定的问题,提出了一种进给系统在整机状态下滚动结合部径向动态特性参数辨识方法。该方法将丝杠简化为欧拉-伯努利梁,以建立在简谐激振力作用下丝杠轴向上各截面的径向振动方程;设计实验以测量丝杠上测量点的径向振动位移,结合丝杠径向振动方程所计算的理论值建立优化目标函数,基于人工鱼群算法优化识别出滚动结合部的径向刚度及径向阻尼参数。以自行研制的滚珠丝杠进给实验台为研究对象,采用该方法对其导轨副、两端轴承组及滚珠丝杠副滚动结合部的径向刚度与径向阻尼参数进行识别。实验结果表明：以该方法辨识的结合部的参数所计算的丝杠上测量点的径向振动位移与实验测试值之间的误差在3.0%以内,验证了该方法的正确性和有效性。     

滚珠丝杠电动伺服机构齿轮的模态分析

齿轮的模态分析是滚珠丝杠电动伺服机构动力学分析的基础.以该伺服机构从动轮为研究对象,对其进行了模态分析,得到了齿轮的固有频率及振型,为该伺服机构的动力学分析和优化设计提供了必要的依据.     

难加工材料复合振动挤压攻丝工艺及设备研究

根据钛合金的性能,分析了钛合金攻丝的难加工性及挤压攻丝代替切削攻丝的可行性,并在此基础上研制了适应于难加工材料小螺纹攻丝的复合振动挤压攻丝机。新型振动攻丝机采用数控技术,实现了攻丝靠模通用化,具有周向和轴向振动功能,满足振动挤压攻丝新工艺的要求。     

液压脉振注射机塑化过程螺杆动态特性分析

采用液压激振力为驱动力的运动机构方法,将脉动压力引入到注塑成型熔融塑化整个过程。简介了塑化部分结构,分析了螺杆在动态塑化时的轴向受力状况,利用集中质量的方法建立了塑化过程广义螺杆轴向动态响应的物理和数学模型,研究了此种振动装置在塑化过程中螺杆的动态响应。结果表明,在工作频率范围内,随着振动频率增大,螺杆响应振幅减小,低频率激励的振幅放大系数高于高频率激励振幅放大系数,实验结果与理论分析相一致。     

基于EEMD_BP网络的滚珠丝杠副故障模式识别

针对在机械故障诊断领域,对信号的时频域处理分析提取特征值往往不能准确判断机械故障状态的问题。在对数控机床滚珠丝杠副振动信号研究中,提出了利用集合经验模态(EEMD)方法分析受到噪声干扰的3种不同状态的滚珠丝杠副振动信号。利用BP神经网络理论,以振动信号的时频域特征值及EEMD分解得到内禀模态函数(IFM)特征值作为输入,建立BP神经网络模型,并通过实验验证诊断网络模型的可靠性。     

基于模糊神经网络的高阶频段振动信号故障诊断研究

将模糊神经网络技术应用于机械故障高阶频率振动信号的研究,参考齿轮和转子故障模式并结合专家经验建立了螺杆压缩机转子故障诊断专家系统知识库,利用振动频谱特征就螺杆压缩机的几种故障模式结合一种模糊神经网络故障诊断模型进行了模糊神经网络识别。算例诊断结果为压缩机阴阳转子型线加工误差,与试验结果一致。     

卧螺离心机螺旋输送器转子系统的动力学分析

为了通过螺旋输送器转子系统的动力学特性来研究其工作性能,本文利用有限元软件ANSYS,建立了螺旋输送器转子系统的有限元模型,并进行了模态分析和谐响应分析,计算出转子系统的固有频率和振型,从绘制的Campbell图得出临界转速。研究了转子系统在不平衡激励之后可能产生的共振问题,同时绘制了共振位移与频率的关系图。结果表明,基于ANSYS软件的有限元分析方法方便、实用,对临界转速的分析可以作为避免共振的理论依据,第1阶临界转速时不同位置的共振情况分析为实现卧螺离心机的状态监测和故障诊断提供了参考。