纵向内筋薄壁筒反向滚珠旋压有限元分析

反向滚珠旋压应用于成形带有纵向内筋的薄壁筒形件。以刚塑性有限元法为基础,应用商业有限元软件DE-FORM-3D V6.0分析了纵向内筋薄壁筒形件反向滚珠旋压成形金属塑性变形区的应力状态,研究了金属塑性变形时的流动规律。有限元模拟结果表明,纵向内筋薄壁筒形件反向滚珠旋压过程中,变形区金属处于三向压应力状态,而且沿着旋压件壁厚方向,从内向外等效应力值和等效应变值逐渐增加。     

滚珠丝杠副滚动体滑动特性分析

具有很高理论传动效率的滚珠丝杠副在实际使用过程中传动效率却会经常低于90％.产生这种情况的原因在于滚珠丝杠传动中滚动体始终与滚道存在滑动.这种滑动会伴随丝杠参数和装配条件不同而表现出很大差异.在理论分析滚珠丝杠结构基础上,给出滚珠丝杠滚动体滑动产生的原因和发生的条件,为进一步试验论证提供了理论依据.     

薄壁筒形件多道次滚珠旋压成形机理研究

为研究多道次成形条件下薄壁筒形件滚珠旋压的成形机理,采用实验和有限元法相结合对薄壁筒形件多道次滚珠旋压的应力应变、旋压力和成形性进行了分析。结果表明:各道次下的等效应力和等效应变都是由旋压件的内表面向外表面逐渐增大,且随着旋压道次数的增加,等效应力和等效应变也都是逐渐增大;每道次的轴向旋压力随着滚珠行程的增加而增大,且各道次的旋压力也逐渐增大;多道次滚珠旋压时,由于采用较小的壁厚减薄量和材料的加工硬化,金属易于稳定流动,能够保证管坯的轴向伸长。因此,通过多道次滚珠旋压可实现大减薄量薄壁筒形件的旋压成形。     

混合陶瓷滚珠丝杠副动力学性能影响因素分析

陶瓷作为新兴的材料在高速滚珠轴承上得到了广泛应用,目前滚珠丝杠滚珠材料大部分还是以轴承钢为主.论文在赫兹接触、滚道控制理论的基础上,对混合陶瓷滚珠丝杠副进行了等效简化,建立了高速滚珠丝杠副的多体动力学仿真模型,以间隔滚珠尺寸、运行速度和接触角为主要分析对象,通过正交实验,对比分析了不同型式的混合陶瓷滚珠链对滚珠丝杠副力学性能的影响,仿真结果表明,进给速度是影响混合陶瓷滚珠丝杠副摩擦力矩大小的主要因素,其次为间隔陶瓷滚珠的尺寸,通过改变滚珠尺寸建立不同组合的混合陶瓷滚珠链,可以有效提高高速工况下的混合陶瓷滚珠丝杠副的动力学性能.     

AgNi10触头材料闭合接触阶段的热-电-力耦合分析及实验研究

建立了描述直流闭合接触阶段AgNi10电接触材料受热-电-力耦合作用的数学模型,通过有限元法采用顺序耦合方式计算了固定接触阶段AgNi10触头材料接触区的温度场、应力应变场等,计算过程考虑了材料物理力学特性随温度的变化、接触电阻以及符合实际工作环境的边界条件等。结果表明:电流密度沿接触区域非均匀分布,形成环形热源;在热-电-力耦合作用下,热应力集中区由接触中心向触头内部扩展,同时,接触界面的边缘处也出现了热应力集中区,热应力集中区容易成为裂纹源,这一计算结果与实验现象基本一致。     

激光熔覆滚珠丝杠进给系统热特性有限元分析

伴随着激光快速成型技术的快速发展,在精密加工过程中,研究进给系统的热特性能够确保加工产品的表面质量。文章以激光熔覆进给系统的滚珠丝杠为研究对象,在ANSYS中使用的移动热源模拟实际过程中的摩擦热,结合外界环境的温升过程,激光热源和空气对流的影响,对滚珠丝杠做了间接热—结构耦合分析,得出了在不同时刻下的温度场分布和热变形。结果表明滚珠丝杠在加工过程中所受温度和应力做相似的变化,即滚珠丝杠的温度和应力变化都呈现出波浪式上升的规律。     

纵向内筋薄壁筒反向滚珠旋压成形机理研究

作为一种连续局部塑性成形工艺,反向滚珠旋压被应用于成形带有纵向内筋的薄壁筒形件.反向滚珠旋压使变形区金属处于三向压应力状态,有利于内筋的形成.以塑性屈服准则、最小阻力定律和局部甥性成形理论为基础,将筒坯沿周向变形区分为接触区和前区,通过滚珠沿周向运动的4个阶段,给出了接触区和前区的应力应变状态,分析了内筋的成形过程,最后揭示了旋压件内筋的成形机理.     

基于ESLM热机耦合结构动态优化设计

等效静态负载法(ESLM)为动态响应优化技术提供了有效的解决方案,并用于具有单个机械负载的支架、横梁、杆和薄板等简单结构或网格要求较低的结构,但在热机械负荷的耦合作用下研究很少。因此,基于ESLM的热力机械耦合结构动态优化方法的研究具有一定的意义和价值。结合热弹性与等效静态方法,在热负荷与机械负荷耦合作用下,得出动态负荷的等效静态转换机制,并以悬臂束为例,验证热物理场和热结构中的等效理论,这同样适用于耦合物理。以典型的瞬态热力机械耦合结构——柴油发动机活塞为研究对象,通过活塞-热-机械耦合的瞬态动力学分析,提取16个关键位置的应力和位移结果,进行等效转换计算。结果表明：等效转换前后被检查区域的最大等效应力误差在3%以内,最大位移误差在2%以内。进一步分析比较活塞热力负荷作用下的静态优化和基于ESLM的动态优化结果,第一环槽的两个优化活塞变形、应力和温度相似,但ESLM动态优化与静态优化相比使活塞质量降低4.7%。研究成果证明了基于ESLM的动态优化方法的优势。     

基于Deform液压缸筒成形滚柱与滚珠的滚压对比研究

通过实际生产并结合Deform软件仿真模拟,从滚压力、等效应力、应变、温度场及滚压量等方面对比分析了滚柱滚压和滚珠滚压的区别,结果表明:滚柱滚压和滚珠滚压规律类似,滚压力呈现波动状态,滚珠滚压力大于滚柱滚压力;2种滚压等效应力变化范围比较接近,但滚珠滚压时缸筒内壁承受较高等效应力的区域比滚柱滚压大;应变主要发生在缸体内壁表层,缸体心部没有应变;滚珠滚压比滚柱滚压局部温度高,但前者温度只分布在缸筒内壁表层,未向外壁扩散,而滚柱滚压使缸筒整体温度都上升;滚珠滚压缸筒内径变化量更小,加工效率更高。     

基于ADAMS滚珠丝杠副动力学的分析与研究

利用ADAMS建立滚珠丝杠副的接触碰撞模型,以期达到对滚珠丝杠副的动力学进行分析和研究。首先利用Solidworks建立滚珠丝杠副的三维模型,将三维模型导入ADAMS环境下定义为接触碰撞模型,然后对模型进行仿真计算,在完成滚珠运动轨迹仿真的基础上,讨论了转速和轴向载荷对滚珠撞击返向器的影响。将讨论分析的结论与实验测量结果进行对比,验证了此仿真分析的准确性。为今后对滚珠丝杠副动力学分析及振动与噪声的研究提供了新的有效方法,具有较好的应用价值。