X射线法测量铸造支座的残余应力

采用无损X射线衍射技术,利用X-350A型X射线应力测定仪的侧倾固定ψ法测量铸造支座的残余应力,得到铸造支座底部和铸造支座圆柱部位的残余应力值以及一般分布规律。采用标准偏差计算方法得出铸造支座底部和圆柱部位残余应力的取值区间,为今后支座铸造工艺设计、制造、支座结构设计等提供指导,改善热处理工艺。     

扭杆弹簧表层残余应力X射线衍射测量

表层残余应力值是影响扭杆弹簧疲劳寿命的重要因素。文中利用X射线应力测量仪对两种不同工序安排下的扭杆弹簧表层残余应力值进行了实验测量。测量结果表明，工序安排对扭杆弹簧的表层残余应力影响较大，当把强扭处理作为扭杆弹簧加工的最后工序时，表层残余应力值偏小，且离散度较小，产品质量更稳定。实验结果为分析表层残余应力与扭杆弹簧疲劳寿命之间关系提供了可靠依据。     

丝织构对薄膜X射线残余应力分析的影响

具有择尤取向的薄膜材料因弹性呈现各向异性,在利用X射线衍射法测定薄膜残余应力时,常发生d-sin^2ψ测试曲线的非线性振荡,无法得到准确的应力值。本文利用Voigt、Reuss和Kroner模型计算了TiN薄膜的弹性常数随ψ角的分布在低ψ角区发生的弯曲。与实测PVDTiN薄膜的应力测试曲线的弯曲情况相似,说明丝织构的确可能造成薄膜应力测试d-sin^2ψ曲线的低ψ角弯曲。     

X射线衍射法测量高温合金波纹管残余应力

X射线衍射法是一种晶体材料残余应力无损检测方法,可快速、精确地对材料局部残余应力进行测量.波纹管是运载火箭管路系统中的关键部件,其成型过程中材料会发生较大变形,由此产生的残余应力对波纹管的疲劳寿命有重要影响.采用X射线衍射法对高温合金波纹管成型前管坯、波纹管成型后和波纹管退火热处理后的残余应力进行了测量,结果表明,高温...     

对接焊铝合金板材残余应力的X射线测试

用X射线衍射法对对接焊LD10铝合金板材表面残余应力进行测试试验,对比半高宽法和抛物线法,得出残余应力分布情况,并对其进行分析.分析结果表明两种定峰方法所得应力测定值较接近,且抛物线法所得应力分布曲线在大多数情况下处于半高宽法所得曲线下方,即抛物线法所得拉应力值偏低,压应力值偏高.同时,半高宽法较抛物线法对衍射峰的重复性、稳定性、适应性要好,应力测定的准确度较高,且采用X射线衍射法测量残余应力分布数据可靠,是一种有效的应力测试方法.这些结论对LD10铝合金板材的焊接残余应力分布具有参考意义.     

X射线应力仪的微机化升级

通过硬件设计和软件编程,在原来的基础上实现了对日本理学公司MSF-2M型X射线应力仪的微机控制。改造后的应力仪在保留原功能的基础上扩大了测量范围并具有交互性强的控制界面;能够实时监测实验状态以及衍射强度,操作者根据峰形检验该实验方法;在实验过程中能够根据材料的属性设置相应的实验参数,得到准确的测量结果;实验数据可以存盘并打印。     

用X射线应力仪测量凸轮轴表面激光淬火相变层的残余应力

利用CO2激光对凸轮轴所用材料QT600-3表面进行了淬火处理试验,并用X-350A型X射线应力仪测定其残余应力分布,分析了残余应力的形成机理.结果表明:经CO2激光淬火后QT600-3的显微组织为隐晶马氏体 石墨,残余应力均为压应力,其值在120 MPa以上,且随着功率的增大而增加;相变层深度随着扫描速率和光斑直径的增加而减小,且随着功率的增大而增加;激光淬火后的材料组织结构比较均匀,有利于提高凸轮轴的使用寿命.     

残余应力对齿轮弯曲疲劳的量化影响研究

随着风电、高铁、掘进等高端装备对齿轮功率密度、服役寿命等要求的提高,齿轮的弯曲疲劳问题日益显著。为提升齿轮弯曲疲劳性能,通过渗碳热处理、喷丸强化等工艺为齿轮引入较高的残余压应力已逐渐成为工业界的标配。为揭示残余应力对齿轮弯曲疲劳性能的量化影响,在最大主应变寿命预测准则中引入残余应力影响项,通过弯曲疲劳试验确定最优残余应力影响系数,进而采用新的试验数据验证模型的准确性。基于工程应用出发,引入修正应力的概念统一不同残余应力状态下的齿轮弯曲应力-寿命(S-N)曲线,研究结果显示,最大主应变准则中,残余应力影响系数取值为0.15时,可实现较高的寿命预测精度,而修正的S-N曲线中,最佳残余应力影响系数为0.25。研究成果可用于工程实际中齿轮弯曲疲劳快速评估。     

基于盲孔法的齿轮残余应力的测试研究

为了解齿轮残余应力分布,应用盲孔法结合电测法,分别对感应淬火热处理后的齿轮进行了盲孔法残余应力测试。结果表明,热处理后齿轮残余应力有了较大改善,且残余主应力为压应力,试验表明热处理对齿轮起到了较好的强化作用。同时,详细介绍了盲孔法残余应力的测试方法和过程,为相关测试研究提供了较好的借鉴。     

齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响

渐开线齿轮接触疲劳强度设计中忽略了齿面摩擦力的影响。对此 ,众多学者看法不一 ,有的认为齿面摩擦力影响甚微 ,可以忽略 ;而另一些人则指出其影响明显 ,不可不计。文中通过 6组滚子疲劳试验得出 ,齿面摩擦力的影响能否被忽略与齿轮的转速、功率、材质、齿数、模数及润滑剂的黏度等因素有关 ,而这些因素可用一个无量纲参数S来表示。S存在两个临界点S1 和S2 。当S S2 时 ,摩擦力影响较小 ,可以忽略不计 ;当S1 相似文献   

双圆弧齿轮齿根应力的电测研究

本文的试验是用一片0.2毫米的电阻应变片在封闭流齿轮实验台上测量H-2型[5]双圆弧齿轮的齿根应力。测得了在不同载荷下受拉侧和受压侧的齿根应力沿齿长方向的分布曲线、“本齿”受载和“邻齿”受载所引起的齿根应力数值及应力和载荷的关系。可供双圆弧齿轮的强度计算及齿型设计的参考。     

齿轮齿根疲劳裂纹扩展特性和剩余寿命研究

以某渐开线圆柱齿轮为对象,基于有限元法对其齿根疲劳裂纹的扩展进行了数值模拟。首先通过对一对健康齿的啮合分析确定其啮合过程中齿根部位弯曲应力最大点,并将其作为裂纹起始点。据此将其分割为裂纹块和非裂纹块。在裂纹块预制初始裂纹并重生网格,裂纹块网格采用等参奇异单元,裂纹块和非裂纹块之间通过多点约束连接不匹配节点。利用有限元分析得到裂纹扩展过程中应力强度因子变化情况,并根据最大周向应力准则计算疲劳裂纹扩展角度,模拟齿根裂纹扩展轨迹,依据Paris公式对齿根疲劳裂纹剩余寿命进行预估。分析了载荷大小和初始裂纹长度对剩余寿命的影响。     

冷滚打成形中打入量对残余应力的影响规律仿真研究

在冷滚打成形过程中,当外加载荷逐渐卸去后成形件内部会出现残余应力,为了有效的控制其对成形件精度的影响,现针对打入量与残余应力之间的关系进行研究。依据冷滚打成形的基本原理,应用Abaqus软件建立了有限元动态仿真模型,通过仿真获得了不同打入量时工件表面Mises力的分布。由于动态仿真结果工件内部的力处于不平衡状态,不能直接进行残余应力求解,所以在动态仿真结果上建立了静态仿真模型,通过静态求解获得在不同打入量下成形工件在切向、轴向和径向的残余应力的变化规律。在自行开发的冷滚打设备上进行试验,运用X射线应力分析仪测量滚打后工件残余应力分布,进行冷滚打成形件残余应力的实验研究。通过对试件测量得到在不同打入量下制件沿深度方向的切向残余应力的分布,试验结果与有限元仿真结果对比分析表明,残余应力变化规律具有很好的一致性。     

ESTIMATING SIZE OF GEAR TOOTH ROOT CRACK USING EMBEDDED MODELLING

This paper describes an embedded modelling approach for identifying gear meshing stiffness from measured gear angular displacement or transmission error. An embedded model integrating a physical based model of the gearbox and a parametric representation, in the form of truncated Fourier series, of meshing stiffness is established. A solution method is then used to find the meshing stiffness that minimises the discrepancy between model output and measured output. Furthermore, an algorithm is also developed to estimate the size of tooth crack from identified meshing stiffness. Both simulation and experimental studies were conducted to evaluate if identified tooth meshing stiffness can reveal a tooth crack more effectively, and if the crack size can be estimated with an adequate level of accuracy.     

变载荷激励下齿轮传动系统齿根裂纹故障动力学特性分析

根据齿轮裂纹会引起齿轮系统的时变啮合刚度变化这一特性,建立了含齿根裂纹故障单级齿轮传动系统的四自由度动力学模型,对裂纹故障的非线性动力学机理进行了研究。采用变步长的四阶龙格—库塔法对齿轮裂纹故障进行仿真分析,运用时频分析方法研究了裂纹信号特征,为齿轮裂纹故障诊断提供了理论支持。在此基础上,分析了齿轮裂纹在变载荷激励下的动力学特性。分析表明:在变载荷激励下,齿轮振动波形图与变载荷激励变化趋势极其相似,裂纹的存在引起波形图上出现冲击现象并且啮合频率及其倍频附近出现边频带,边频带为故障齿轮的转频;变载荷激励下,低频的边频成分明显只与外载荷激励有关,与齿轮故障无关。     

基于EMD解调的齿轮裂纹早期故障诊断研究

齿轮轮齿发生早期裂纹时,裂纹故障信号十分微弱。为了有效提取早期裂纹故障特征,文中提出基于经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)的早期故障诊断方法。该方法首先去除振动信号中的啮合基频及其谐波成分,得到残余信号,然后针对残余信号进行基于EMD解调分析和处理。仿真及工程实例分析结果表明,所提方法能成功地将齿轮早期裂纹故障信息从复杂的振动中提取出来,更有利于及早发现故障,并判断故障的严重程度。     

齿轮啮合热弹耦合应力的可靠度灵敏度分析

为降低齿轮失效风险,分析影响啮合轮齿热弹耦合应力的相关因素;采用响应面法构建啮合轮齿热弹耦合应力的极限状态函数,得到轮齿热弹耦合应力可靠度与各相关参数的数学表达式;应用Monte-Carlo模拟法,得出轮齿热弹耦合应力可靠度对各参数的灵敏度表达式;以某行星齿轮传动的太阳轮为例,分析得到轮齿热弹耦合应力可靠度对齿宽、转速、模数和压力角的灵敏度。由灵敏度数值大小可知齿宽、模数、压力角和转速对啮合轮齿热弹耦合应力可靠度影响程度依次增大;由灵敏度正负可知减小转速和压力角或者增大齿宽和模数可提高轮齿热弹耦合应力的可靠度。研究为轮齿强度可靠性设计提供理论依据。     

CNC FLEXIBLE GENERATING SPECIFIC GEAR TOOTH PROFILE BASED ON STANDARD INVOLUTE GEAR HOB

A new method named orthogonal two-way link-shift here has been proposed. Based on the method and a standard involute gear hob, a specific gear tooth profile (including an arbitrary gear tooth profile and a modified involute gear tooth profile) can be generated on a CNC(computer numerical control) hobbing machine. Computer simulation has been carried out, and the results prove that the method is right and practicable. So, the fabrication costs can be greatly decreased than before. The new method has momentous significance to realize gear's optimized modification under different work condition!:     

基于Matlab偏曲轴少齿差行星减速器最大承载能力的研究

为了解决少齿差内啮合弹性啮合效应系数是个变量问题,提出了偏曲轴少齿差行星减速器最大承载能力的概念,以单齿的齿根应力达到疲劳弯曲强度为出发点,建立各齿对的法向间隙与虚拟啮合点、最大承载能力之间数学关系,并基于Matlab对该减速器最大承载能力进行估算,且通过实例及其实验加以验证,同时研究了中心距对计算结果影响。结果表明,该方法提高了设计效率,并充分考虑弹性变形对提高承载能力影响,降低了成本。