结构布局优化对闸片温度场的影响

为提高高速列车制动系统中制动盘的使用寿命,参照动车组制动盘和闸片的实际尺寸,基于结构因子概念对摩擦块构成的闸片结构布局进行优化;应用有限元分析方法对优化前后的制动盘和闸片实体模型的温度场进行分析,得出优化前后制动盘和闸片的温度场分布。结果表明:优化后的闸片结构布局使制动盘的最高温度显著下降,且使制动盘和闸片在径向分布的温度均匀化程度显著提高;结构因子可以表征制动盘温度场的分布趋势,通过优化圆柱形闸片的结构因子,可优化制动盘及闸片温度场分布。     

闸片结构对制动盘温度场及应力场的影响

以高速动车制动盘系统为研究对象,提出表征制动盘表面温度场变化的结构因子。应用有限元软件分别对3种不同形状和3种不同排布方式的闸片结构进行热-机耦合分析,通过有限元分析结果验证结构因子可用于制动盘温度场及应力场变化的预测。结果表明:对于不同形状和不同排布方式闸片的结构因子均可以表征闸片的温度场和应力场的变化趋势,通过调整闸片排布方式进而改善制动盘的温度场分布和应力场分布;制动盘上的热分布和应力分布相互影响,而热变化对制动块应力变化影响很小。     

冷轧薄板接触弧长的确定及轧制压力计算

本文在计算冷轧薄板接触弧长度和轧制压力时,不仅考虑轧辊弹性变形,而且也考虑轧件弹性变形。把变形区分为入口弹性区、塑性区和出口弹性区。应用弹性力学基本方程、塑性条件和平板压缩理论导出了入口弹性区和出口弹性区单位宽度轧制力公式及塑性区平均单位压力公式。应用弹性接触理论和变形区的几何关系导出了计算冷轧薄板接触弧长度公式。最后给出了考虑轧辊和轧件弹性变形时计算冷轧薄板的总的轧制力公式。该公式不仅适用于一般工程计算,而且也能为在线控制的电子计算机提供较为精确的轧制力数学模型。     

接触区等对弧齿锥齿轮接触强度影响的研究

本文用啮合面上一个大小、位置均可变的椭圆来模拟不同的接触区，建立了此时的齿面接触应力公式并编制了相应的计算程序，对齿面接触区、工作齿面等对弧齿锥齿轮接触强度的影响作了一些有益的探讨。     

百叶轮抛光TC4的接触弧长试验研究

为了探究接触弧长与工艺参数之间的关系,在数控抛光机床上利用百叶轮进行了抛光TC4试块试验,通过抛光力的持续时间计算求得了接触弧长;以主轴转速、压缩量、进给速度和百叶轮粒度为工艺参数,建立了接触弧长和工艺参数之间的拟合方程,分析了工艺参数对接触弧长的影响规律及影响程度;建立最优化模型并获得了最优接触弧长和工艺参数;对抛光力和抛光区温度对接触弧长的影响进行了研究。结果表明,所建立的拟合方程拟合度非常高;主轴转速、压缩量与接触弧长为正相关关系,接触弧长随其余两个参数的增大先减小后增大;主轴转速和压缩量对接触弧长影响明显,进给速度和百叶轮粒度对接触弧长影响不大;理论最优接触弧长为6.398 6 mm,最优工艺参数为主轴转速4 000 r/min,压缩量为0.5 mm,进给速度每分钟190.8 mm/min,百叶轮粒度为220号;接触弧长与抛光力和抛光区温度均为正相关关系。     

基于CFX的某闸片对流换热系数的研究

基于传热学知识和CFX空气动力学分析软件,研究了某闸片各散热面的对流换热系数在制动过程中的变化情况;考虑了闸片不同表面粗糙度、不同初始温度和制动时间对换热系数的影响。结果表明:各散热面的对流换热系数随制动时间的增加而明显减小;不同闸片初始温度对换热系数值的影响很小;不同闸片表面粗糙度,对流换热系数差别不大。     

大尺寸弧长非接触精密测量系统的研究

本文提出一种分段式图像测量系统,可实现大尺寸弧长的精密在线测量,对于8m长的弧长,测量精度可达0.4mm,文章给出了具体的精度分析和优化计算结论。该系统还可用于其他二维大尺寸物体的精密测量和大型立式数控车床的升级改造。     

工程陶瓷引弧微爆炸加工边缘碎裂的周向包封研究

针对工程陶瓷引弧微爆炸加工时的边缘碎裂现象,提出了一种利用低熔点金属周向包封施加预应力控制陶瓷材料加工边缘碎裂的方法。介绍了周向包封工艺,开展了包封后工件的引弧微爆炸加工实验,并通过有限元方法对工程陶瓷包封过程中的温度场及应力场进行了仿真,揭示了周向包封控制工程陶瓷引弧微爆炸加工边缘碎裂的机理。     

安装误差对弧齿锥齿轮齿面接触轨迹影响的分析研究

基于齿轮啮合原理和局部共轭原理,推导了弧齿锥齿轮大轮和小轮的理论齿面方程以及存在安装误差时齿面接触分析的基本方程,然后考虑存在安装误差时的齿面接触分析,分别从三项安装误差单独作用以及三项误差同时作用的角度通过Matlab编制的程序来分析安装误差对接触区的影响。研究结果对弧齿锥齿轮的设计、生产和实际应用提供了一定的指导。     

齿轮变位及修形对齿面接触温度的影响研究

研究了齿轮传动齿面温度计算方法,基于热冲击模型和赫兹接触理论,推导了齿面瞬时接触温度的计算公式,探讨了齿轮本体温度及闪现温度的计算问题,分析了齿轮变位系数和轮齿修形对齿面瞬时接触温度的影响,揭示了齿轮闪温沿啮合线的分布规律,研究结果表明:适当地选择齿轮变位系数和修形参数可以显著地提高齿轮传动系统的抗胶合性能,避免胶合失效发生。     

柱面弧形油楔推力滑动轴承数值分析

提出一种新型结构的柱面弧形油楔推力滑动轴承。该结构推力滑动轴承具有便于加工、正反转承载能力相同等优点。运用有关流体润滑理论,建立数学模型,通过离散化进行数值求解,详细研究了该轴承主要结构参数对轴承润滑性能的影响规律,得出最佳结构参数范围,为其结构设计提供了理论支撑。     

采用冰结合剂抛光盘的温度场仿真

利用有限元分析软件ANSYS建立了冰结合剂抛光盘抛光过程的二维有限元模型,应用生死单元技术模拟了冰盘的融化过程,通过实验验证了模型的可靠性.通过仿真,得出冰盘温度和融化速率随各工艺参数的变化趋势,为加工中最优参数的选取提供了依据.     

Simulation of Temperature Distribution in Disk Brake Considering a Real Brake Pad Wear

This paper presents a methodology for the modeling of the transient thermal behavior of the disk brake of the vehicles using finite element methods. The influence of the wear properties of friction materials on thermoelastic behaviors is investigated to facilitate the conceptual design of the model. The coupled characteristics of the friction heat flow between the disk and pad as well as the effects of the brake disk thermal stress because of the variable applied pressure was considered. At the same time, the model was optimized by the experiment. Repeated brake processes with varying load, sliding speeds and temperature are applied in the simulation of the disk brakes. Experimental dependencies of the coefficient of friction and wear rate on the temperature of brake pad were approximated and applied to the model. The temperature and pressure on the contact surface of the pad/disk brake system obtained for constant and speed/pressure sensitivity applications were confronted and compared. The thermo-distribution is operated to visualize the disk temperature.     

周向长弧形弹簧式双质量飞轮迟滞非线性扭转特性模型研究

周向长弧形弹簧式双质量飞轮（DMF-CS）的扭转特性是扭转刚度及阻尼作用的综合效果,能更贴切地反映DMF-CS的隔振、阻振特性。对DMF-CS的扭转特性进行仿真分析,获得了不同摩擦因数下的扭转特性迟滞非线性曲线。仿真结果表明其滞回面积随摩擦因数的增大而增大,且以无摩擦时的扭矩曲线为基架。根据仿真分析结果建立了该DMF-CS的迟滞非线性扭转特性模型。进行了该DMF-CS扭转特性试验,应用试验数据对建立的模型进行了参数识别,模型识别结果与试验结果较接近,从而验证了模型的可靠性。     

基于周期平均值外特性的脉冲MIG焊弧长稳定性研究

通过对脉冲熔化极惰性气体保护(Metal inert gas,MIG)焊脉冲平均电流电压变化率的计算,提出脉冲周期平均值外特性曲线,并对弧焊电源脉冲周期平均值外特性曲线和电弧静态性曲线的动态稳定工作点进行详细分析,得出利用脉冲平均值外特性控制脉冲MIG焊的控制策略。同时运用双闭环控制实现了基于弧压反馈的I/I模式控制数字化弧焊电源,此电源能在送丝速度稳定情况下自适应弧长扰动变化,实现脉冲弧焊过程一脉一滴熔滴过渡。通过弧长阶跃试验表明,脉冲弧焊过程中焊丝熔化速度快速跟踪弧长变化,具有良好的弧长动态调节性能,保持弧长动态稳定,即焊接过程稳定,焊缝成形良好,同时验证了分析过程正确性和设计过程的可行性。     

An Experimental Study on Film Pressure Circumferential Distribution of Water-Lubricated Rubber Bearings with Multiple Grooves

Experimental research on the water film pressure of water-lubricated rubber bearings with multiple grooves (WLRBMG) was carried out. A test rig was designed that could measure various performance of WLRBMG to further study the properties of the bearing. The experimental results indicated that film pressure circumferential distribution of WLRBMG was different from that of conventional rigid bearings. The relatively low water film pressure led to a partial contact between the shaft and rubber bearings, which will cause significant rubber deformation. Integration of the friction coefficient and orbit of the shaft center also suggest that the WLRBMG operated in mixed lubrication. The multigroove structure had a significant influence on the film pressure circumferential distribution of WLRBMG. By detailed analysis of the experimental results, some properties and working mechanism of the WLRBMG have been found and demonstrated.     

齿根过渡圆弧对全齿槽成形磨削温度和残余应力影响的研究

在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源（齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源）的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应力,分析了磨削温度场和残余应力场的分布特征,以及齿根过渡圆弧的大小对磨削温度和磨削后齿根处残余应力分布的影响。结果表明,过渡圆弧半径对磨削温度的影响相对较小,但对齿根处残余应力的影响较大;与没有过渡圆弧的齿槽相比,当过渡圆弧半径超过2 mm时,磨削后齿根最大残余应力降低20%以上。实验测量结果与有限元仿真结果一致,证明了模拟结果的正确性。     

用改进的等弧长法求解花键滚刀理论齿形的代用圆弧

提出一种基于等弧长法的改进算法,用于求解花键滚刀理论齿形的代用圆弧参数。该方法计算简单,且可获得较高精度。     

基于等弧长的U形件回弹补偿技术研究

底面圆弧回弹补偿是解决U形件回弹补偿过程中所产生冲压负角的有效方法,故提出等弧长补偿原则来快速获得底面圆弧半径、两侧底角圆弧半径及圆弧中心参数,实现了U形件回弹补偿模型尺寸精度的精确控制;应用试验设计方法、响应面模型构建了U形件回弹角计算的近似模型,通过理论分析实现了补偿角和最大补偿角的计算,从而可快速构建底面圆弧补偿的U形件回弹补偿模型。算例验证了该方法的有效性。     

一种简便易行的精确测量零件凸面弧长的方法

介绍了一种精确测量零件凸面弧长的较简便易行的方法。将塞尺薄钢片经特殊装夹后用线切割成型,作为测量标尺,用读数显微镜将其校准。之后将该标尺附于要测量的凸面上,再次利用读数显微镜并根据标尺校准值测出凸面弧长。