进出水孔和过渡圆角对水润滑艉轴承力学性能的影响

为提高水润滑动静压艉轴承的承载能力和降低轴承温升,在轴承内部开设型腔结构,并在轴承型腔内开设出水孔。针对不同进水孔直径、出水孔数量和直径以及不同型腔边缘处过渡圆角的艉轴承建立模型,利用ANSYS Workbench软件对艉轴承模型进行静力学分析,研究进出水孔尺寸以及过渡圆角轴承力学性能的影响。结果表明:进水孔直径增大,最大应力、应变和位移值逐渐较小,但是尺寸太大或太小,应力集中现象都比较明显;在艉轴承上设计2个出水孔比单个出水孔具有更好的力学性能;随着型腔边缘处过渡圆角半径的增加,轴承的应力应变和位移逐渐减小,表明光滑的过渡圆角能改善轴承力学性能。     

基于Ansys的空心板条艉轴承力学性能分析

空心板条橡胶艉轴承是一种轴承端面具有圆形通孔的新型艉轴承,从结构上改变了橡胶轴承板条应力应变分布,具有良好的力学性能。采用有限元方法研究不同端面园形通孔数量、半径以及排列方式对空心板条艉轴承力学性能的影响。结果表明：空心板条轴承的最大应力应变值均随圆孔半径增大而增大,圆孔数量以4、5为宜,排列分布采用上排少孔和小孔直径,下排多孔和大孔直径方式,空心板条轴承的应力应变分布更为合理。     

阶梯腔结构对水润滑动静压阶梯腔艉轴承力学性能的影响

建立不同型腔数目和不同型腔长度的水润滑动静压阶梯腔艉轴承的三维实体模型,利用ANSYS Workbench软件对模型进行有限元静力分析,研究腔数和腔长对阶梯腔艉轴承力学性能的影响。结果表明:随着阶梯腔腔数增加,轴承应力集中区域减少且应力应变变化趋于平缓,而轴承位移值变化不大,因此增加腔数能有效改善艉轴承的力学性能,增加轴承的稳定性;阶梯腔腔长过大或者过小时都会导致轴承应力应变值变大,影响轴承的力学性能,对于6腔阶梯腔艉轴承,当腔长在420~460 mm之间时,轴承的力学性能相对稳定。     

基于Ansys的不同螺旋槽艉轴承的结构静力分析

海水润滑橡胶艉轴承沟槽结构有轴向水槽和周向水槽之分,周向水槽亦有许多形式的螺旋槽,而不同形式的螺旋槽结构对艉轴承力学性能有着重要的影响。针对不同螺旋槽数目和不同螺旋槽半径大小的艉轴承模型,应用Ansys软件对其进行结构静力分析对比。结果表明,随着槽数的增加,艉轴承的最大位移量逐渐减小,其最大应力值却逐渐增大;而螺旋槽半径和螺旋角若太小或太大,都会使得艉轴承的最大应变值增大,且更容易造成应变相对集中。     

基于Ansys不同螺旋槽艉轴承的结构静力分析

海水润滑橡胶艉轴承沟槽结构有轴向水槽和周向水槽之分,周向水槽亦有许多形式的螺旋槽,而不同形式 的螺旋槽结构对艉轴承力学性能有着重要的影响。针对不同螺旋槽数目和不同螺旋槽半径大小的艉轴承模型,应用An-sys软件对其进行结构静力分析对比。结果表明,随着槽数的增加,艉轴承的最大位移量逐渐减小,其最大应力值却逐 渐增大;而螺旋槽半径和螺旋角若太小或太大,都会使得艉轴承的最大应变值增大,且更容易造成应变相对集中。     

水润滑螺旋阶梯腔艉轴承接触特性分析及结构优化

基于有限元法,考虑艉轴承材料的非线性力学特性以及各结构参数间的交互作用,对该轴承进行接触分析。采用正交试验法分析腔长、腔数、螺旋角、深浅腔比例等主要影响因素对接触应力及变形量的影响规律,采用控制变量法分析螺旋腔腔角、进/出水孔直径、螺旋腔腔深等次要因素对接触应力及变形量的影响规律,分别得到各参数的优化值。同时利用多目标优化方法,对艉轴承的沟槽直径和内衬外径进行优化,以满足低应力及轻量化的设计要求。优化后艉轴承质量降低了29%,接触应力降低了12%,在达到轻量化的目的同时,显著提高了其力学性能。     

考虑弹流润滑效应艉轴承有限元静力分析

在考虑艉轴承弹流润滑效应的情况下,先对海水润滑艉轴承进行弹流润滑数值计算,将得到的水膜压力计算结果结合有限元法,再对艉轴承进行有限元静力分析,使其更加贴近于实际,更具有实际意义。同时分析不同工作载荷、不同轴承半径间隙以及不同轴承内圈厚度对艉轴承力学性能的影响。结果表明:艉轴承各对应位置的节点等效应力应变化趋势近似,但其值却随着载荷和半径间隙的增大而增大,其中载荷越大,艉轴承节点等效应力应变变化幅值越大,变化曲线越陡;不同内圈厚度对内圈内侧的最大Y向节点应力影响较小,却对轴承最大节点等效应力影响较大,其幅值变化较明显。     

基于ANSYS的曲轴应力及变形敏感度分析

建立了494柴油机曲轴有限元模型,采用试验的方法验证了模型的准确性。选择轴颈直径、过渡圆角半径、油孔直径等参数,模拟了最大爆发压力为15MPa时,曲轴过渡圆角应力和曲柄臂变形的变化规律,分析了曲轴结构参数与应力、变形敏感度系数的关系。结果表明,过渡圆角应力随轴颈直径、过渡圆角半径、重叠度的增加而减小,随油孔直径的增加而增加;曲柄臂变形随轴颈直径、曲柄销过渡圆角半径、重叠度的增加而减小,随主轴颈过渡圆角半径、油孔直径的增加而增加。曲柄销直径对过渡圆角应力最敏感,应力敏感度系数为-0.46;主轴颈直径对曲柄臂变形敏感度系数为-0.497,对变形最敏感。     

考虑热效应的圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性分析

针对圆柱滚子轴承热特性如何影响轴承内外圈变形等轴承接触力学特性机理不明的问题,开展了考虑温度、转速、润滑等参数影响圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性的动态分析。建立了轴承系统热-力耦合有限元模型,通过测试轴承变形量以及网格尺寸合理性分析验证了有限元模型的有效性。分析了不同转速、润滑油温度与流速下轴承内外圈位移及滚道应力特性。结果表明,轴承套圈位移随转速的增加逐渐增加;润滑油温度对滚道应力的影响取决于轴承游隙的大小,低温润滑下轴承滚道应力较大;轴承从启动状态到热平衡状态过程中内外圈位移变化明显,不同套圈角位置处位移变化幅度不同,整体上外圈位移大于内圈位移。     

基于有限元法的不同带槽球面轴承结构的对比分析

为进一步优化最佳带槽的球面轴承结构,建立螺旋槽和环形槽球面轴承模型,应用有限元软件分析球面轴承槽数目和槽半径对球面轴承力学性能的影响。结果表明:对于螺旋槽球面轴承,随螺旋槽槽数增大,最大应力和体积应变值都增大,随螺旋槽半径增大,最大应力值减小,而最大体积应变值则增大,螺旋槽槽数和半径太大或太小时,都易使轴承位移量增大;对于环形槽球面轴承,其最大位移量随槽数和半径的增大而增大,最大应力和体积应变量随着槽数目增大及槽半径的减小而增大;螺旋槽球面轴承的最大位移、最大应力和体积应变量大于环形槽球面轴承,但环形槽球面轴承的位移分布变化较快且范围大,压力分布不均匀,多次出现压力峰值,容易造成应力集中现象;对比环形槽球面轴承,槽数为5、半径为2.5 mm的螺旋槽球面轴承最大位移量最小,形变位置分布相对合理。     

单列圆柱滚子轴承油孔的设计

对滚道上开设有润滑油孔的单列圆柱滚子轴承进行了应力分析,得出了轴承油孔直径与滚子和滚道间接触宽度的关系以及油孔个数的约束条件,基于上述关系给出了轴承润滑油孔的设计选取方法。     

板级光互连模块BGA焊点温振耦合应力应变有限元分析

基于Ansys软件建立了板级光互连模块有限元模型,并对模型进行了温振耦合加载分析,获取了耦合条件下应力应变的数据,分析了焊点高度、焊盘直径和焊球体积三种焊点形态参数的变化对焊点应力应变的影响。结果表明:焊点阵列内应力应变由中间位置处焊点向两端边角处焊点逐渐增大;最大应力应变出现于焊点阵列边角处的焊点上;随着焊点高度的增加,焊点阵列的最大应力应变逐渐增大,随着焊盘直径增大和焊球体积的增加,最大应力应变逐渐减小。     

沟槽结构对水润滑超高分子量聚乙烯轴承力学性能的影响

通过pore/mechanic模版,建立不同沟槽形式下高分子量聚乙烯水润滑轴承的模型,应用有限元分析方法,分析沟槽形式对轴承应力应变及位移的影响。结果表明:沟槽形状的变化对轴承位移影响不大,但影响轴承应力及应变的分布;当沟槽的形状为圆弧形时,轴承的应力应变的变化趋势比较平缓,容易保持轴承的稳定性。     

基于ANSYS的V型发动机曲轴瞬态动力学分析

对某V型发动机曲轴进行运动学分析,建立三维模型。然后根据有限元理论,应用ANSYS软件对曲轴进行瞬态动力学分析。分析一个循环内的应力云图和变形图,从结果可以看出,曲轴的应力集中在主轴颈过渡圆角处、连杆轴颈的过渡圆角处以及连杆轴颈上的油孔处附近。     

射流管伺服阀力矩马达的振动特性分析

建立了射流管伺服阀力矩马达组件的随机振动动力学模型。通过模态分析和有限元分析,得到了力矩马达组件各部件的随机振动响应功率谱密度、应变和应力值。结果表明:最大位移发生在反馈杆的末端,最大应力发生在弹簧片内环圆角处。     

船用艉管轴承孔的加工

船用艉管轴承毛坯是进口半成品,内孔留有加工余量,其余尺寸全部成品.该产品具有工件长、壁薄、刚性差、极易变形、材料特殊、尺寸和形位精度要求高、表面粗糙度值低的特点,加工难度相当大.文中介绍了艉管轴承孔的加工工艺方案,对使用机床设备、定位基准和装夹方法的确定、夹具设计、工艺参数的选择以及内孔尺寸公差的测量进行了详细分析.     

考虑黏温黏压及弹性变形的球面轴承力学性能分析

为了选取合适材料的球面轴承,利用有限元多物理场耦合仿真平台对多自由度永磁电机球面轴承进行有限元位移、应力应变及剪切应力等弹性变形分析,使其更具有实际意义。选取尼龙、橡胶、塑料等3种不同弹性模量、泊松系数的轴承材料,探讨3种材料对球面轴承力学性能的影响规律。使用最优良的材料,并研究考虑黏温黏压下的不同黏度以及不同偏心率、转速对球面轴承力学性能的影响。结果表明:优选塑料为球面轴承的定子壳材料;润滑油黏度随着温度的升高而降低,油膜压力及厚度也降低;偏心率及转速的增大,使得球面轴承位移、应力应变及剪切应力也增大。     

水润滑橡胶艉轴承参数对其抗冲击响应性能的影响

采用有限元计算软件ANSYS,对冲击载荷下水润滑橡胶艉轴承的谐响应特性进行分析,研究轴承结构、材料属性如橡胶硬度、板条数目、内衬厚度及衬套材料等对水润滑橡胶艉轴承动态特性的影响规律及影响程度。结果表明:橡胶硬度和内衬厚度的增加可使内衬的应变和应力大幅度减小,橡胶板条数目的增加也可使内衬的应变和应力相应地减小,而衬套材料的改变对内衬的应变几乎没有影响,但应力会有所降低。因此,通过增加橡胶的硬度、板条的数目、内衬的厚度可提高水润滑橡胶艉轴承抗冲击的效果。     

燃料电池编织复合材料侧板的力学分析

为了减小整体结构体积和重量,现代燃料电池结构大量使用纤维增强复合材料.针对燃料电池复合材料侧板中经常出现的螺栓沉孔局部破坏现象进行了研究.利用Anasys有限元分析程序对复合材料侧板上的螺栓沉孔和螺帽垫片进行了接触力学分析,主要研究了螺栓直径和螺栓沉孔内圆角对结构破坏的影响,发现在螺栓沉孔内圆角处主要是复合材料层间拉伸破坏,而螺栓沉孔边缘处主要是局部压缩破坏.当螺栓沉孔内圆角大于某个临界值时,拉伸破坏基本被抑制;沉孔边缘的压缩破坏主要引起材料的局部损伤,但不引起整体破坏.另外,还对二维编织复合材料的层间力学性能和压缩破坏机理做了初步研究,发现这类复合材料层间基体压缩破坏不是材料的最后破坏形式,并得到了试验验证.     

新型船用艉管轴承孔的加工工艺改进

船用艉管轴承毛坯是进口半成品,以内孔为基准,加工外圆成品。本文介绍了艉管轴承孔加工过程所采取的加工工艺方案,对使用的机床设备、定位基准和装夹方法的确定、夹具的设计、工艺参数的选择以及内孔尺寸公差的测量等进行了详细的工艺分析。