调距桨桨毂结构分析及叶根螺栓联接件强度改进

舰船调距桨浆毂为一曲柄—滑块机构,桨毂油缸内活塞的直线运动通过导架,滑槽内的滑块带动曲柄盘旋转,曲柄盘与浆叶叶根法兰用螺栓联接,从而使桨叶转动以达到调节桨叶螺距的目的。桨毂既是推进功率的承载部件,又是调距的最终执行机构,因此成为调距桨装置的重要设计部件。本文对舰船调距浆桨毂结构在非工作状态,以及工作在匀速转动,承受桨叶推力、扭力、水动力扭矩、螺栓预紧力的设计工况进行有限元分析。考虑桨毂部件的几何结构以及零件之间的装配接触关系,编制APDL参数化设计程序,采用软件ANSYS11．0对桨毂部件整体及零件进行有限元分析,研究了桨毂中各零件相互作用下的应力大小及分布,并对叶根螺栓联接件的强度失效进行了局部区域的结构改进设计。     

可调距螺旋桨桨毂结合面有限元分析

全回转推进器的可调距螺旋桨工作时,桨毂和桨叶法兰之间使用被动压缩变形的O型圈进行密封,其间隙大时O型圈压缩量小可能泄漏;桨毂和曲柄销盘之间的摩擦压力和接触应力影响调距的灵敏性及磨损程度。通过在ANSYS Workbench软件中建立桨毂、桨叶、法兰和曲柄销盘的有限元模型,仿真模拟螺旋桨在不同预紧力、温度、离心力以及调距时装配间隙及摩擦力的变化,研究分析各工况下间隙和摩擦力的分布规律,得出螺旋桨的最佳服役状态,并为服役寿命计算提供数据支持。     

旋翼无人机折叠桨桨毂随机振动疲劳分析

旋翼无人机折叠桨桨毂是折叠桨和电机连接的重要结构,电机螺旋桨产生的随机振动是桨毂结构失效的主要原因。为了对桨毂进行振动疲劳分析,采用有限元分析软件对桨毂结构进行了模态分析和随机振动分析,结合仿真结果对桨毂结构进行优化改进。对改进前后的桨毂结构进行疲劳寿命计算及飞行试验,验证设计方法的可靠性。该设计方法可以推广应用到各类旋翼无人机产品中连接件的设计。     

冷镦机飞轮曲轴部件动态特性分析

冷镦机飞轮主要用来控制冷镦机冷镦零件时带来的速度波动,飞轮动态特性分析为冷镦机的轻量化设计提供了重要的设计参数。以冷镦机镦制5mm凹穴六角头螺栓为加工对象,采用等效惯量的计算方法,将曲轴、飞轮部件等效成常见的曲柄滑块机构,并建立杆件等效惯量模型的计算公式,利用Matlab软件仿真得到等效惯量的函数图。应用Adams软件对飞轮曲轴部件进行动力学分析,求得飞轮等效的曲柄滑块机构动态特性,为今后在冷镦机设计、改进等提供数据支持。     

曲柄滑块机构教学装置的设计与制作

根据曲柄滑块工作原理,设计并制作了曲柄滑块机构教学装置,该装置能通过实物演示,帮助学生理解工作原理并提高设计能力。该装置设计主要包括总体结构设计、主要零件设计及计算、装置制作三部分。总体结构设计由曲柄滑块部分、固定支承二部分组成。分析了各部分结构和功能,给出了总装示意图和实物图。在主要零件设计及计算部分,主要分析了设计原理和方法,对其中滑块等一些主要零件进行了具体设计和计算,给出了零件图和设计计算示意图。装置制作部分包括了滑块等零件的加工工艺。该装置结构简单,操作方便,适合各类中职、高职学校教学和职工培训时作教具用。     

某船调距桨图谱法终结设计的研究

针对某船调距桨额定承载功率不足、功率质量比偏低等问题,对该调距桨用图谱法进行了重新设计.介绍调距桨的结构和主要部件功能,分析图谱设计调距桨的理论依据,根据主机、船体主要参数进行调距桨的选型.用图谱法对主机额定功率驱动的调距桨进行终结设计,确定所能达到的最大船速和对应的调距桨最佳要素,并进行空泡、强度校核;满足要求后进行...     

调桨技术在小微型轴流式水轮机上的应用

小型电站轴流式水轮机的工作转轮可分为轴流定桨和轴流调桨两类。转轮直径在Ф600～Ф1400mm之间的小尺寸轴流调桨机型,国内生产厂家极少。小微型轴流调桨式水轮机的调桨装置核心结构是：蜗杆蜗轮传动螺旋传动一空间曲柄滑块机构,该装置能实现停机连续调桨,桨叶角度在初始角度的基础上有0°～15°的调整范围,具有广泛地运用前景和极大地推广价值。     

基于PROE曲柄滑块机构的运动仿真及分析

在各类机械传动结构中,曲柄滑块有着广泛的应用,根据曲柄滑块机构设计的原理,提出在Pro/E中实现曲柄滑块设计及实体造型的方法,并利用Pro/E的运动分析模块（Mechanism）对曲柄滑块进行运动分析和仿真,提供对曲柄滑块的优化设计。     

某型无人直升机变距滑块的改进与分析

以某型无人直升机变距系统为研究对象,分析其变距滑块工作原理,采用有限元方法进行计算分析,得出其磨损原因,继而对滑块部件进行了结构优化设计,并进行有限元分析对比。结果表明其应变明显减小,应力分布也更加均匀。实际使用试验也表明,滑块应变间隙明显减小,使用寿命大大提高。     

基于泄漏通道的可调距桨桨毂密封性能分析与实验研究

可调距桨在服役时,桨毂密封是通过O形密封圈实现,研究桨毂密封可控泄漏对于指导装配工艺设计和延长服役寿命非常重要。基于O形密封微观接触和泄漏通道模型,推导泄漏率公式,利用ABAQUS软件对可调距桨桨毂密封进行三维有限元仿真,分析不同参数对桨毂密封性能的影响规律,并给出相应工艺设计指导,并基于改进复合灰色关联度对参数影响程度进行排序。结果表明:粗糙度、压缩率、橡胶硬度和介质压力对密封性能均有影响,泄漏率随粗糙度的增加瞬间增大,随压缩率的增大而减小,随硬度的增大而增大,随介质压力的增加先增后减;硬度对最大Von Mises应力和接触压力影响最大,其次是压缩率,而介质压力对密封泄漏率的影响最大,粗糙度次之。通过实验验证模型和仿真结果的准确性,为可调距桨桨毂密封设计和安装提供了支撑。     

考虑支撑结构及螺栓连接的变桨轴承强度分析

针对MW级风电机组变桨轴承静强度与疲劳强度分析的问题,建立了考虑轴承支撑结构刚度及螺栓连接的"叶片-轴承-轮毂"整体等效有限元模型。变桨轴承等效模型中滚球与滚道接触采用非线性弹簧等效,弹簧刚度利用Herz理论进行计算,并将弹簧节点与滚道曲面采用刚性联接,模拟滚球与滚道的接触边界条件;轴承与叶片、轮毂的螺栓连接采用梁单元进行等效,两端分别与被联接零件刚性联接,模拟轮毂-轴承-叶片螺栓联接接触边界条件;模型中弹簧载荷即为滚球载荷,基于Herz接触理论将得到的滚球载荷转化为接触应力,并可以分析滚球接触角变化与套圈变形及应力。采用此模型并结合ISO标准可以在考虑支撑结构及螺栓连接的基础上有效地分析变桨轴承静强度及疲劳强度,并且减少大规模接触计算,提高了计算效率。     

往复泵曲柄滑块机构的运动学分析

基于往复式泵的结构及工作原理,文中用解析法对往复泵中的曲柄滑块机构滑块的运动规律进行了分析与讨论,其中对滑块的速度和加速度进行了定量表征,并建立了曲柄滑块的运动本构方程。对于曲柄的特定位置,以C语言程序编程对滑块的相关特征参数进行了计算。这些结果表明:文中探索的曲柄滑块机构运动学分析研究方法具有计算精度高、分析方便、通用性强的特点。因此,该研究对实际曲柄滑块机构的逆向设计具有重要的参考价值和指导意义。     

综合考虑运动仿真结果的曲柄滑块机构的优化设计

利用MSGC软件对曲柄滑块机构进行解析设计,可以获得几个解析解。通过对这几个解析解运动仿真,分析了曲柄的位置、速度和加速度以及连杆的转角、角速度和角加速度。结果表明,增大偏距和连杆长度可以减小滑块的加速度和连杆的角加速度。根据仿真结果,从中选择最佳设计方案。MSGC软件大大降低了设计、仿真的难度,提高了设计效率及准确性。     

基于最大压力角允许值的曲柄滑块机构的设计

1问题的提出 曲柄滑块机构是机械上广泛应用的平面连杆机构,一般的设计方法是:给定滑块的行程速比系数K、滑块的冲程H和偏距e,用作图法求出曲柄的长度a和连杆的长度b.这样设计的结果是唯一的,但不一定是最佳的.因为此时机构的最大压力角(6)max很大,导致机构的传动性能不佳.本文按最大压力角具有最小值的要求对曲柄滑块机构尺寸进行优化设计.     

六连杆双曲柄滑块机构冲压机床的结构参数分析与优化

基于冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的运动特性分析,开展了冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的结构参数分析与优化设计。首先,进行了六连杆双曲柄滑块机构的运动学推导,求得了各结构参数的函数表达式。其次,基于提出的优化设计数学模型和MATLAB软件,进行冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的结构参数的优化设计、运动仿真分析和运动特性研究。结论表明,进行六连杆双曲柄滑块机构的优化设计对改善冲压机床的运动特性具有重要意义。     

乳化液泵曲柄滑块机构的运动仿真与有限元分析

以BRK500/37.5型乳化液泵曲柄滑块机构为研究对象,对曲柄滑块机构进行运动学分析,求解滑块的运动学方程。并利用UG软件的运动仿真模块对曲柄滑块机构作运动仿真分析,得出滑块在工作时的位移、速度和加速度仿真曲线图。最后利用ANSYS Workbench软件对滑块进行有限元分析,得出滑块在最大工作压力下的应力应变值,为曲柄滑块机构的改进奠定了理论基础。     

基于实际间隙的全回转推进器桨毂动密封性能研究

全回转推进器桨毂动密封采用O形密封,其实际间隙的改变直接导致压缩率变化,从而对密封性能产生影响。从设计角度和工作角度对桨毂密封端面的实际间隙进行分析,研究服役过程中的装配误差、实际工况和摩擦磨损导致的间隙变化规律以及相互耦合。基于该实际间隙,在ABAQUS软件中建立桨毂动密封有限元模型,分析不同压缩率和介质压力下动密封的密封性能,如Mises应力、润滑脂油膜厚度和压力等,揭示了不同间隙下桨毂动密封性能的变化规律。结果表明:随着压缩率增大,最大Von-Mises应力和最大油膜压力增加,最小油膜厚度略微减小,最大Von-Mises应力由O形密封圈与桨叶法兰主接触区和桨毂体侧壁渐渐向主接触区过渡;随着介质压力增大,最大Von-Mises应力和最大油膜压力增加,最小油膜厚度略微减小,最大Von-Mises应力由O形密封圈与桨叶法兰主接触区和桨毂体底部逐渐向法兰低压接触区过渡;最大油膜压力始终大于油压值,动密封不会发生失效;通过适当增加装配间隙和介质压力有利于密封圈在自密封作用下获得更好的密封性能。     

基于Solidworks Simulation的水液压缸驱动滑块结构的有限元分析

滑块是高速精密压力机最主要的执行部件,常为液压缸驱动滑块。水介质压力机对滑块的刚度和质量都有较高要求。利用Solidworks Simulation对滑块结构进行有限元分析,分析其应力和位移分布规律,以两边支点间距、中间支点间距为设计变量,对滑块进行优化设计,最终为滑块结构的改进设计提供依据。     

调距桨液压系统可靠性模型与故障树分析

调距桨液压系统给螺旋桨螺距的调节提供动力油压,并向桨毂内部输送润滑油。在具体分析调距桨液压系统工作原理的基础上建立了系统可靠性模型,计算出液压系统连续运行一个月(720 h)的系统可靠度。针对调距桨液压系统故障频发的现象,选取"调距功能失效"作为顶事件进行故障树分析,得到了导致调距功能失效故障的所有最小割集,给出了提高调距桨液压系统可靠性的具体措施。     

螺旋桨叶轮逆向造型与加工

螺旋桨叶轮是实现船舶推进的重要零件,由桨叶和浆毂组成。通常叶片的型面数据是依据非定常三维黏性流体模型进行复杂的数值计算,并经试验修正后得到的。