多头锥螺杆-衬套副的曲面建模与设计方法

为提高螺杆泵的承载能力,增加螺杆泵流量的平稳性,解决由于油气泄漏产生的气穴现象,基于多头柱螺杆和单头锥螺杆的理论研究提出了一种多头锥螺杆的曲面成形方法.通过空间啮合理论,建立了锥螺杆-衬套副的曲面方程;依据锥螺杆-衬套副截面方程及其变化规律,建立了多头锥螺杆-衬套副的流量方程,并确定了给定流量下螺杆泵的结构尺寸计算方法;对多头锥螺杆-衬套副进行了运动学分析,建立了多头锥螺杆-衬套副的运动学方程,得出了多头锥螺杆-衬套副的运动规律.基于锥螺杆-衬套副三维模型与3D打印技术,完成了多头锥螺杆与锥衬套的实体加工,验证了多头锥螺杆-衬套副曲面方程的正确性,并基于Pro/Mechanisn对多头锥螺杆-衬套副进行了仿真分析,验证了其运动学规律.     

双锥对置锥螺杆海水液压泵的运动学分析

为了研究双锥对置锥螺杆海水液压泵的运动特性,建立了锥螺杆球断面中心点及其外表面上点的位移方程及速度方程,并对锥螺杆-衬套副的运动学特性进行了仿真分析.结果表明:锥螺杆基锥半锥角越小,其球断面中心点的运动轨迹越趋于一条直线;锥螺杆外表面上不同点的运动轨迹为大小不同的“球面椭圆”;锥螺杆球断面中心点及外表面上点的位移、速度沿各坐标轴方向的分量均呈周期变化,沿x、y轴方向的变化周期为锥螺杆运动一周的时间,沿z轴方向的变化周期为锥螺杆运动半周的时间;当锥螺杆球断面中心点及其外表面上点的位移幅值最小时,其运动速度达到最大,反之最小.     

自由曲面工件的连续高效塑性成形方法

将塑性成形方式划分为整体成形与局部成形两大类,又将局部成形划分为点成形、线成形与面成形三种类型。比较了不同类型成形方式的优、缺点,并探讨了模具成形与柔性成形、分段成形与连续成形的特点及主要区别。在此基础上,提出了自由曲面工件连续、高效、柔性成形的思路;进而提出了采用可弯曲、可调整柔性辊的多点滚压成形技术;开发出了自由曲面板类件柔性滚压成形装置,并给出了成形实验结果,验证了此构想的可行性与实用性。     

锥阀密封结构的静态接触分析

介绍了液压领域里常用锥阀密封结构的接触密封机理,通过研究接触问题的非线性有限元理论,运用大型有限元软件ANSYS对锥阀密封结构进行了静态接触分析．分析结果表明,在1～25MPa范围内的密封压力状态下,锥阀的接触应力在材料的许用应力范围以内．经实验验证,该锥阀结构的密封性能良好,分析所得阀芯应变量与实验实测数据基本一致,说明该有限元分析准确可靠,也为锥阀在接触密封领域中的设计及应用提出了一种新的可靠分析方法．     

一种用于塑性成形带有内凹曲面工件的组合凸模结构

提出一种可用于塑性成形带有内凹曲面工件的组合凸模结构。组合凸模由模瓣和芯棒组成,工件塑性成形后,模瓣沿着芯棒燕尾槽滑动并产生径向收缩,收缩后的凸模可从工件内腔中顺利脱出。本文详细地推导了在模瓣运动过程中模瓣与芯棒以及模瓣间的几何参量关系,并将这种组合凸模结构成功地用于等速万向节球形壳的塑性成形中。     

机械密封摩擦副端面形貌的分形特性

介绍了表征粗糙表面形貌分形特征的Weierstrass-Mandelbrot函数式,分析了判断粗糙表面形貌分形特性的功率谱法和结构函数法.采用AF-LI型触针式表面轮廓测量仪测量了GY70型机械密封摩擦副端面的径向及周向轮廓曲线.利用结构函数法分析了端面轮廓的分形特性,通过计算得出动环端面径向和周向分形维数分别为1.293,1.291,静环端面径向和周向分形维数分别为1.288,1.283.研究结果表明,GY70型机械密封摩擦副动、静环端面轮廓均具有统计自仿射分形特性且各向同性.     

三维曲面零件连续成形的形状控制

基于扫掠曲面技术给出了连续成形三维曲面的数学表达式。通过分析连续成形过程中板料的纵向与横向变形,给出了描述成形件纵向曲面形状的圆弧插值方法及纵向成形控制方法。根据连续成形柔性辊调形多点控制的特点,给出了描述柔性辊形状的B样条插值方法,并给出了成形面横向截面线几何形状的控制方法。通过典型曲面件的连续成形验证了上述方法的有效性与可靠性。     

基于弯曲辊的三维曲面柔性轧制成形

阐明了柔性轧制方法成形三维曲面的基本原理和两种典型曲面成形的控制方法,分析了板料变形区的应力、应变状态和3个主方向的变形及其相互关系。通过有限元方法模拟了两种曲面的成形过程,结果表明:成形鞍曲面和凸曲面时分别出现正、负宽展;无论是成形凸曲面还是鞍曲面,纵向纤维的相对伸长量越大,纵向变形越大。进行了成形试验,测量和分析结果表明:成形件与目标值相比,最大成形误差不超过3.2mm,成形曲面质量好,回弹小。     

受油机头波作用下软管-锥套运动特性分析

为降低空中加油对接过程中头波作用对软管-锥套的扰动,提高空中加油对接成功率,对头波影响范围内软管-锥套运动特性进行了仿真与分析。首先,基于集中参数原理的多刚体动力学,建立了包含软管弹性及弯曲恢复力矩且长度可变的软管锥套组合体动力学模型。 然后,采用拟合半兰金体头波理论模型模拟符合受油机头部外形尺寸的头波流场。最后,通过综合考虑紊流、重力以及加油机尾流等因素的数值仿真,获得了头波作用下软管锥套的运动特性,就不同对接高度、飞行速度、软管材料、对接速度、对接方式和受油机头部外形等因素对头波作用下软管锥套运动特性的影响进行了分析。结果表明:受油机靠近锥套时,在头波作用下锥套会向远离受油机的方向运动,然后回摆;高对接高度、低飞行速度可降低头波的扰动,合理设置对接速度、对接方式、软管材料、截面类型与受油机头部外形也可降低头波对锥套的扰动。仿真结果充分说明通过优化加油设备及对接过程可以达到降低头波扰动的目的。     

一种基于有限元仿真的板料成形极限预测方法

从成形极限图试验中观察得到了板料发生缩颈的2条判断准则：1.板料发生缩颈时凸模与板料接触力出现峰值;2.缩颈区域应变路径向平面应变状态发生突变.在有限元仿真软件中建立成形极限图试验的模型,对不同尺寸的试件进行仿真,根据以上2种准则可以得到在不同应变状态下的缩颈应变成形极限和应力成形极限.在二维坐标系里标出得到的极限点并连成曲线,即为用有限元仿真方法得到的板料应变成形极限图（Forming Limits Diagram,FLD）和应力成形极限图（Forming Limit Stress Diagram,FLSD）.通过与理论计算方法和试验方法得到的结果对比发现用该方法得到的FLD以及FLSD比理论推导出的更接近试验得到的数据     

高速牙轮钻头轴承密封副设计与有限元分析

用于石油天然气勘探开发的牙轮钻头轴承润滑密封系统的寿命，在很大程度上决定了钻头的使用寿命。为了提高轴承密封的可靠性，根据其工作的摩擦学特性，通过有限元分析，对钻头轴承端面—径向组合密封的结构进行了分析研究，据此设计了新型密封副。理论与实践证明，采用该新型组合密封结构能适应高速牙轮钻头轴承密封的发展需要。     

某单层工业厂房地面沉陷原因分析研究

就某单层房屋地面发生多处沉陷的现象进行了分析研究.依据对该房屋地面的现场勘测结果,结合相关试验和理论分析,最终得出了该房屋地面沉陷的原因并给出了相应的处理意见.     

用激光散射光锥法在线测量工件表面的算术平均斜率

用光的散射技术测量工件表面的粗糙度参数是近几年来发展起来的新的测量技术。它的优点是非接触、区域平均和快速测量等等,特别适合于在线测量工件表面的形貌。目前,国外正在开展从测量表面粗糙度的光的散射技术的信息中直接得到表面粗糙度参数的反计算问题的研究。为此,我们利用美国国家标准局(NationalBureau of Standards)用于测量散射光的角度分布、研究表面粗糙度的仪器通过实验研究和分析提出了用激光散射光锥法直接测量工件表面的算术平均斜率⊿_α。算术平均斜率的测量范围为0.01<⊿_α<0.20。     

基于MATLAB滚锥包络环面蜗杆副接触线的求解方法

在合理选择滚锥包络环面蜗杆副标架、准确推导啮合方程和接触线方程的基础上,利用MATLAB强大的科学分析计算功能和函数可视化功能绘制出一条蜗杆副接触线,探索出一种能快速、准确地求解滚锥包络环面蜗杆副接触线的方法,对于进一步分析滚锥包络环面蜗杆副传动非常有价值.     

锥面三岔管展开放样CAD

通过建立锥面三岔管各曲面的交线方程,导出岔管展开图曲线上任意点的坐标计算公式,并在此基础上采用Ｃ语言编程,实现岔管展开放样的程序设计和计算机辅助绘图．     

钻孔的流体密封机理及其影响因素分析

以流体力学、密封材料学和渗流力学等为基础，探讨了钻孔密封段的密封机理，得出了密封介质泄漏量的理论计算公式及其影响因素，并论述了密封圈的材料选择原则。在此基础上，设计加工了可变形弹性密封圈，并和普通胶圈进行了对比实验。结果表明，可变形弹性密封圈有利于提高钻孔的密封性，是一种较为理想的密封胶圈。     

基于独立运动分流标记法的多环耦合机构自由度分析方法

基于运动分流法,提出一种改进的多环耦合机构的自由度分析方法,可将复杂的多环耦合机构拆分成多个运动独立的链.应用螺旋理论分析独立运动链所含耦合节点相对于机架的独立运动,并用广义运动副等效代替,整个机构就可以等效为一个并联机构.通过分析等效并联机构的运动和约束螺旋系,即可确定多环耦合机构动平台的自由度数目和性质.将提出的方法应用于一种Hoberman Switch-Pitch魔球机构的自由度分析,验证了该方法的有效性及简单性.     

离心泵泄漏机理及其密封系统研究

通过对离心泵泄漏机理的分析,应用最新密封技术对离心泵密封系统及其结构进行设计.     

平面低副及高副机构运动分析的一种新方法

在运动学点的复合运动研究中，平面机构运动动点与动系的选择是一难点。思路清楚，选择得当，就会获得正确的求解。探讨了正确选择动点、动系的新方法，按此方法可获得正确求解。