轴承座间隙对油膜轴承衬套性能影响的研究

针对与油膜轴承配套的轴承座使用一段时间后轴承座内孔发生变形内孔增大的现象,通过对某规格型号油膜轴承衬套和轴承座进行建模,利用有限元仿真技术中的非线性算法,精确模拟出不同间隙值下的油膜轴承关键件衬套的等效应力分布和位移变形,得出衬套和轴承座间隙值对衬套承载产生的影响,为控制轴承座和衬套合理间隙值提供理论指导。     

装配应力对油膜轴承衬套受力的影响

运行过程中所受的力场是影响油膜轴承衬套运行可靠性的重要因素。为了提高油膜轴承衬套运行可靠性,分析装配应力对油膜轴承衬套受力的影响。计算衬套和轴承座过盈配合时衬套所受的装配应力、油膜轴承运行过程中油膜对衬套的摩擦力和油膜压力,并运用有限元软件对衬套进行多力加载模拟,获得衬套在多力作用下的应力、应变分布,并与有无装配应力和摩擦力的模拟结果进行对比。结果表明:油膜对衬套的摩擦力对衬套的影响比较小,可以忽略;而油膜轴承衬套在初始情况下的装配应力改变了衬套承载区应力和应变的大小和变化规律,设计油膜轴承衬套时要考虑装配应力的影响,以提高其运行可靠性。     

商用车驾驶室悬置系统筒式橡胶衬套的线性静态刚度特性研究

筒式橡胶衬套是悬置系统重要的承载结构零件,其三向线性静态刚度特性直接影响着悬架的使用性能。基于某商用车驾驶室悬置系统筒式橡胶衬套,应用非线性有限元分析软件ABAQUS对橡胶衬套的径向、轴向与偏摆刚度进行计算分析,采用MTS831弹性体试验系统对样件进行了刚度试验。探讨了衬套缩颈对橡胶衬套三向线性静态刚度的影响。仿真分析结果与试验结果进行了对比,误差在允许范围内,验证了有限元分析方法在橡胶衬套开发与设计中的有效性。以上仿真计算与分析的方法对商用车驾驶室悬置系统筒式橡胶衬套的设计开发具有重要的工程指导意义。     

基于有限元的连杆衬套过盈分析求解

为避免连杆衬套在工作中出现磨损以及塑性变形,连杆衬套与连杆小头端的配合要满足合理的过盈量,按照衬套以平面应力求解,连杆小头端孔以平面应变求解的方法进行了理论计算,同时对过盈配合进行了有限元仿真分析,仿真值与理论值有较好的一致性,验证了衬套压配过盈量选取的合理性。另外推导了孔径收缩量的计算方法,确定了衬套孔径的实际加工尺寸公差。     

辊压机减速机轴承座孔的修复方法与分析

针对辊压机减速机轴承座孔的修复,提出了加工扩大轴承座孔然后镶圆环的方法。利用厚壁圆筒理论的传统方法和有限元模拟方法,对修复方案进行对比分析,冷缩装配后圆环内孔会产生一定的收缩量,收缩量随着圆环轴向距离的变化而变化,采用修复方法时需考虑到此收缩量。同时,该修复方案对其他相似内孔的修复工作具有一定的指导意义。     

连杆小头衬套孔位置综合误差纠正方法与分析

针对连杆小头衬套孔位置综合误差,提出一种基于镗削衬套孔的纠正方法.为论证纠正方法的可行性,在ANSYS中建立4种分析模型,对衬套过盈联接进行有限元计算.通过与试验结果的比较,验证了有限元计算结果的准确性.研究结果和实际应用表明,纠正方法可行、有效.     

一种橡胶衬套静态特性仿真及实验分析

为了研究开发设计过程中橡胶衬套的静态特征,采用Mooney-Rivlin本构模型,对一种后控制臂橡胶衬套进行了有限元模拟分析。分析分别加载衬套的在极限工况下的压缩位移、偏摆角度以及扭转角度,计算出衬套轴向刚度、径向刚度、扭转刚度与偏摆刚度,并将计算结果与实验数据进行对比,验证了仿真分析结果的可靠性,可以为衬套的设计提供理论指导。     

锭脚与轴承座压配过盈量计算及有限元分析

介绍了锭脚与轴承座的结构特点,并将其简化为厚壁圆筒模型进行装配过盈量的理论计算。在此基础上通过Solid Works有限元分析得出了过盈配合的应力分布图,并针对轴承座加环槽和不加环槽两种结构对装配结合力的影响进行了有限元对比分析,剖析了轴承座外圆加工环槽的作用,为锭脚轴承座的结构设计和锭脚与轴本座压配过盈量的计算提供了参考。     

汽车悬架变刚度筒式橡胶衬套的静特性分析

汽车悬架变刚度筒式橡胶衬套是悬架系统重要的承载结构零件,其三向静刚度特性直接影响着悬架的使用性能,目前利用经验公式虽然可以预测衬套三向刚度,但采用这种方法精度有限,并且衬套试验试制较为繁琐。介绍了某一款筒式橡胶衬套的结构及设计要求,并采用非线性有限元分析软件ABAQUS探讨计算了缩径量的大小对橡胶衬套各向刚度的影响,分析了改进结构后衬套的三向变刚度特性,并与试验值进行对比,验证了有限元分析方法在衬套前期设计中的有效性,可对衬套前期的开发提供参考。     

转子/轴承/轴承座系统动力学特性的三维有限元分析

将轴承座纳入整个系统进行分析,建立了一种转子—轴承—轴承座系统有限元模型。为准确考虑弹性轴承座的影响,该模型的轴承座采用三维实体结构。首先,对该系统进行了模态分析,计算出固有频率和振型。然后,对转子施加了非线性的碰摩力,得到转子的位移波形图及轴心轨迹,并将计算结果与简化的轴承座模型进行比较分析。结果表明:在模态分析中,轴承座实体模型系统包含了反映轴承座的变形的固有频率和振型;在碰摩力动力响应方面,该模型都更能体现出实际的碰摩特征,对机械故障诊断具有指导意义。     

小冠头双线螺栓用衬套过盈配合研究

小冠头双线螺栓用衬套在过盈配合过程中,套身容易出现裂纹或卷边。针对此问题,运用Abaqus有限元软件对小冠头双线螺栓用衬套、薄壁件分别定义为0Cr18Ni9、Q235钢的材料属性,通过改变小冠头双线螺栓用衬套与薄壁件孔配合的过盈量和小冠头双线螺栓用衬套套身长度,对配合过程中的应力(装配应力)、接触压力以及所需压装力的影响规律进行研究;用压力可控的压铆设备针对有限元模拟中的各种情况进行压装实验。研究结果表明:装配应力随着过盈量的增加而增大,衬套套身长度对装配应力影响不大;接触压力、所需压装力随着过盈量的增加和衬套套身长度的增长呈递增趋势;当过盈量达到0.1 mm时,小冠头双线螺栓用衬套容易出现压扁现象,衬套套身长度越长越容易发生卷边。     

预压缩对橡胶球铰疲劳寿命的影响

利用实验与有限元分析相结合的方法,探讨径向预压缩量对橡胶球铰疲劳寿命的影响。通过橡胶材料的单轴拉伸、平面拉伸和等双轴拉伸性能测试,确定选用合适的橡胶本构模型,并采用Abaqus有限元软件对一种典型橡胶球铰进行应变分析,探讨预压缩量对最大对数主应变的影响,进而由材料的疲劳寿命与最大对数主应变的关系,分析得到预压缩量对橡胶球铰疲劳寿命的影响,提出预压缩量的优选方案。     

车用橡胶衬套的非线性有限元分析

为了提高汽车副车架用橡胶衬套的使用寿命,研究车用橡胶衬套的破坏机理及破坏原因,首先用HyperMesh软件完成衬套模型的网格划分,建立橡胶衬套的有限元模型,然后用ABAQUS/STANDARD仿真分析在静载荷作用下的橡胶衬套的应力分布情况。仿真分析结果的应力最大点正是橡胶衬套疲劳实验中裂纹破坏的起始点。由此可得,尽管导致橡胶衬套裂纹形成的原因被公认为是疲劳破坏,但依然可以通过有限元方法找到零件在受力时应力的最大点,也即是裂纹破坏的起始点,从而可以有针对的改进衬套的CAD模型,提高橡胶衬套的使用寿命。     

汽车控制臂后衬套台架试验疲劳寿命分析

实现多轴工况下的橡胶部件的疲劳寿命预测具有重要意义,对橡胶衬套的台架疲劳试验寿命进行预测,研究和分析实现衬套多轴疲劳寿命预测的一些关键问题。进行衬套部件的台架疲劳试验,获得了部件的试验疲劳寿命。选定疲劳损伤模型,进行橡胶材料的疲劳寿命测试,拟合模型参数;使用有限元仿真和线性叠加法计算得到衬套在台架疲劳试验中的应力和应变响应;对衬套的台架试验疲劳寿命进行预测,分析损伤参数、载荷相位、线性叠加等因素对疲劳寿命的影响。结果表明,该文的材料疲劳试验方法和寿命预测方法能够较好地预测橡胶衬套台架疲劳寿命;对于台架试验工况,损伤参数对寿命影响不大,载荷的相位对寿命影响较大,线性叠加引起的误差不大。     

电磁式电压互感器套管内绝缘的优化

以SF6气体作绝缘介质的电磁式电压互感器在绝缘套管中的内绝缘设计直接影响到产品的设计的成败,对独立式的电磁式电压互感器在套管内的内绝缘结构进行计算并采用有限元分析软件进行了分析,从而优化产品的设计.     

一种新型橡胶衬套理论模型及其参数识别

为了研究常用减振元件——橡胶衬套在减振方面的性能,建立了一种能准确描述其动态特性的理论模型。通过试验得到了橡胶衬套轴向的静、动态特性,对其频率相关性和振幅相关性进行了分析。首先,提出一种基于弹性单元、摩擦单元和若干个黏弹单元叠加的新型橡胶衬套模型;然后,根据试验结果进行参数识别;最后,通过比较得知,不同频率下衬套的动刚度和阻尼系数的仿真结果与试验结果规律一致,且最大误差分别只有5.99%和7.73%,满足工程应用的精度要求。     

发动机连杆衬套过盈量求解分析

连杆衬套和连杆小头以过盈配合的方式联接,选取合理的过盈量至关重要。以某型号发动机为例,在满足过盈配合时连杆衬套所需传递的力、扭矩的前提下,考虑连杆衬套装配时的径向变形,合理选取过盈量,确保活塞销正常装配。对连杆衬套和连杆小头的接触过程进行有限元仿真,进一步验证过盈量的选取范围的合理性。     

Sensitivity of a vehicle ride to the suspension bushing characteristics

The sensitivity of the ride characteristics of a road vehicle to the mechanical characteristics of the bushings used in its suspension is discussed here. First, the development and computational implementation, on a multibody dynamics environment, of a constitutive relation to model bushing elements associated with mechanical joints is presented. Bushings are made of a rubber type of material, which presents a nonlinear and viscoelastic relationship between the forces and moments and their corresponding displacements and rotations. Suitable bushing models for vehicle multibody models must be accurate and computationally efficient, leading to more reliable models. The bushing is modeled in a multibody code as an arrangement of springs that penalize the motion between the bodies connected. In the methodology proposed here, a finite element model of the bushing is developed in the framework of a finite element (FE) code to obtain the curves of displacement/rotation versus force/moment for different loading cases. The basic ingredients of the multibody model are the same vectors and points relations used to define kinematic constraints in any multibody formulation. Spherical, cylindrical and revolute bushing joints are developed and implemented in this work, since the methodology is demonstrated through the ride over bumps, at different speeds, of two multibody models of a road vehicle: one with perfect kinematic joints, for the suspension sub-systems; the other with bushing joints, riding. Then, sensitivities of different vehicle kinematic responses to the characteristics of the bushings used in the suspension are evaluated, by using numerical sensitivities. Based on the sensitivity analysis, indications on how to modify the vehicle response by modifying the bushing characteristics are drawn. This paper was presented at the 4th Asian Conference on Multibody Dynamics(ACMD2008), Jeju, Korea, August 20–23, 2008. Jorge A.C. Ambrósio received his Ph.D. degree from the University of Arizona in 1991, being currently Professor at the Mechanical Engineering Department of Instituto Superior Técnico at the Technical University of Lisbon, Portugal. He is the author of several books and a large number of papers in international journals in the areas of multibody dynamics, vehicle Dynamics, crashworthiness and biomechanics. He has been responsible for several international projects in railway dynamics, biomechanics and passive safety. Currently he is the Editor-in-Chief of Multibody System Dynamics and member of the editorial boards of several international journals.     

基于JFO边界条件的连杆衬套润滑特性理论分析

采用有限差分法求解基于JFO(Jakobsson-Floberg-Olsson)边界条件(即质量守恒边界)下的雷诺方程,推导出连杆衬套油膜压力分布、油膜厚度、油膜承载力、润滑油端泄量表达式;建立连杆衬套在贫油润滑状态下的油膜压力分布模型,分析载荷对连杆衬套轴心轨迹位置、最大油膜压力和最小油膜厚度的影响。结果表明:在不同曲轴转速下,连杆衬套的润滑特性具有相同的变化规律,且在柴油机做功行程上止点的附近区域的油膜端泄量大于供油量,导致油膜的完整性被破会,形成空穴发生边界摩擦,甚至干摩擦或者磨损;连杆衬套与活塞销的最佳相对间隙为0.025%~0.05%。