根据指状铣刀齿形计算工件螺旋面廓形的方法

<正> 在生产中,常用指状铣刀来加工圆柱螺旋面。根据已知的工件螺旋面来计算相应指状铣刀轴截面齿形(简称轴截形)的方法在现有文献[1]、[2]、[3]中已研究得相当透彻。但是,根据指状铣刀轴截形来计算工件螺旋面廓形(一般指工件端截面齿廓)则在现有文献中介绍不多。     

后掠式压气机叶型的曲面原理

本文使用微分几何原理,直接推导了具有显明的后掠式压气机叶型几何形状的叶片翘曲角β与叶型型面方程与轮毂、轮盖回转面方程之间的关系式。因此,该式亦是叶型几何形状的数学表达式。在文献[1]中沿轮毂、轮盖的叶片翘曲角β的分布仅仅是预先给定的。所以,本文与文献[1]不同之处在于本文用曲面原理建立了叶片翘曲角β的关系式,并提供了一种方便而正确的方法。     

对叶栅奇点法逆命题求解方法的改进

在文献〔１〕所提奇点法的基础上,提出了一种基于遗传算法的变叶片高度环列叶栅逆命题设计方法。新方法回避了文献〔１〕中可能存在的叶片法向速度振荡现象对叶片修正过程的影响。数值验证显示本方法更可行和更便于工程应用。     

电液位置伺服系统的设计

在电液位置伺服系统中,通常用速度和加速度状态变量反馈来改善系统的动态与静态性能。本文用文献[1]的方法来设计输入和输出为正弦函数的这种系统,在允许通频带内幅频向应略有起伏的情况下获得最大频带宽度。导出了便于实际应用的设计计算公式,并与状态空间法的计算结果[2]进行比较。     

蜗形凸轮分度机构共轭曲面研究

蜗形凸轮分度机构是一种历史很短的新型高速间歇运动机构,采用中国人创立的“共轭曲面原理”作为研究的基本工具,对蜗形凸轮分度机构的共轭曲面及其接触线进行较深入的探讨,另外,从动件转动规律采用文献[1]提出的“综合对称型运动规律”,明显改善了机构的动力特性。     

对涡旋式压缩机型线数控加工曲线拟合方法的改进

在资料[1]、[2]介绍的涡旋式压缩机型线数控加工曲线拟合方法——单圆弧等误差法的基础上做了进一步改进,使生成NC程序单运行速度大大加快,拟合后的总圆弧段数真正做到了最少,解决了拟合曲线的各最小二乘圆光滑连接的问题,并编制了计算涡线拟合圆弧的BASIC应用程序,且结合实例说明了源程序的应用.     

齿轮在弯扭变形下的轴向偏载

文献[1]从轴的扭转变形出发，导出了直齿轮沿接触线分布载荷所满足的二阶微分方程。本文仿照文献[1]的推导，导出同时考虑弯扭变形齿面分布载荷所满足的四阶微分方程及解。     

二阶切齿计算的直接求解法

二阶切齿计算的问题,实质上是根据被切齿轮齿面接触基准点上的曲率和挠率,决定切齿时的相对运动参量和刀盘参数。目前诱导法曲率问题在文献中已有许多论述,而且有了各种不同形式的诱导法曲率公式。所以根据产形面上一点的曲率和挠率及展成运动参数决定被切齿轮共轭点上的曲率和挠率,已经是不成问题了。但切齿计算问题,即已知曲率,反过来求运动的问题,有多种算法见文献[1]、[2]、[3]、[4]。下面介绍一种直接求解切齿计算问题的方法,适用于单面切齿。 设曲面∑1(即工件齿面)绕方向单位矢量为。α1的固定轴转动,曲面∑d(即刀具产形面)绕方向单…     

热阻式巡回测温中的采样接点电路

本文作者曾在文献[1]中,对采样接点的接触电阻对测量精度的影响作过讨论。本文在此基础上,着重从原理和电路方法对文献[1]作了进一步的补充。其中,还特别对各种不同的接点法及其电路进行了比较。图6,表1,参2。     

论弹性连杆机构的低阶谐振现象

文献[1]中第一次明确提出了弹性连杆机构的低价临界速度的概念,并指出了相应的机构的谐振现象。本文在实验研究和理论计算的基础上对该现象进行了解释和分析,并对文献[1]中的若干论点提出了商榷意见。     

考虑攻角、落后角的反方法叶型设计优化技术

使用势流函数法进行反方法叶型设计,采用了一种非线性优化速度分布的方法分别针对吸、压力面的初始速度分布采用不同的优化手段,可以有效的调节口十型的厚度。并且在设计中可以自由给定攻角、落后角,通过速度分布的优化得到符合工程应用要求的叶型。并依据探索出的速度分布优化准则,设计出了某型压气机第一级静子尖、中、根三个典型截面的叶型。     

风机叶片的剖面翼型反设计优化技术

使用反方法进行风机叶片的翼型设计，采用了一种非线性优化速度分布的方法，分别针对吸、压力面的初始速度分布采用不同的优化手段，可以有效地调节翼型的厚度。并且在设计中可以自由给定攻角、落后角，通过速度分布的优化得到符合工程应用要求的风机叶片的翼型。并依据探索出的速度分布优化准则，设计出了三种风机叶片的翼型。     

工业汽轮机调节级部分进汽瞬态数值研究

针对采用喷嘴调节的汽轮机调节级效率和安全性问题,基于时均的N-S方程,采用六面体结构化网格和有限容积法,对某机组调节级内部流动进行了数值计算。给出了不同工况下调节级内部压力和速度分布图,分析了4阀开和3阀开工况下调节级内部流动。给出了动叶旋转一周扭矩的变化,并将非定常扭矩进行了傅里叶变换,得到了频谱图。研究结果表明,部分进汽使调节级内部流动不均匀,4阀开,动叶所承受最大瞬时扭矩是进汽弧段平均扭矩的2.2倍,3阀开,动叶所承受最大瞬时扭矩是进汽弧段平均扭矩的1.8倍,这可以为调节级动叶安全性校核提供参考;频谱图显示,动叶受到与转速相关的低频激振力;3阀开工况下调节级的效率比4阀开工况下降低7%。     

OPTIMIZATION METHOD ON IMPELLER MERIDIONAL CONTOUR AND 3D BLADE

An optimization method for 3D blade and meridional contour of centrifugal or mixed-flow impeller based on the 3D viscous computational fluid dynamics (CFD) analysis is proposed. The blade is indirectly parameterized using the angular momentum and calculated by inverse design method. The design variables are separated into two categories: the meridional contour design variables and the blade design variables. Firstly, only the blade is optimized using genetic algorithm with the meridional contour remained constant. The artificial neural network (ANN) techniques with the training sample data schemed according to design of experiment theory are adopted to construct the response relation between the blade design variables and the impeller performance. Then, based on the ANN approximated relation between the meridional contour design variables and impeller performance, the meridional contour is optimized. Fewer design variables and less calculation effort is required in this method that may be widely used in the optimization of three-dimension impellers. An optimized impeller in a mixed-flow pump, where the head and the efficiency are enhanced by 12.9% and 4.5% respectively, confirms the validity of this newly proposed method.     

轴流泵变转速性能试验及内部流场数值计算

研制比转速550 r/min、转速2 900 r/min型QY90-4.4-1.5潜水轴流泵样机。通过型式及变转速外特性试验,得出轴流泵qV-H、qV-Pa和qV-η性能曲线变化规律;验证qV-H、qV-Pa曲线及各转速最优工况之间换算均不满足相似定律,泵综合特性曲线等效曲线与相似抛物线差别较大;采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法进行转速对流场影响数值计算,得到不同转速下最优工况叶片表面速度和静压分布,阐明外特性变化规律内在原因;泵转速提高,叶片表面速度增大,内部流动基本符合圆柱层流面无关性假设;同时叶片所受升力增大,叶片背面所承受的负压强进一步降低,易发汽蚀的可能性增大,可以推测汽蚀是制约轴流泵高速化发展的主要因素之一。轴流泵内部液流轴向运动雷诺数较小,难以达到尼古拉兹试验粘性力相似的自动模型化区,且叶栅与单翼型升力系数的差异,也难以保持变转速工况之间升力的相似,这是不满足相似定律的主要原因。     

超硬合金剪刀片的研磨工艺研究

通过深入研究和大量的试验,对金刚石砂轮研磨超硬合金刀片方法做了新的尝试,指出了用树脂结合剂金刚石砂轮代替电镀金刚石砂轮对超硬合金剪刀片刃部曲面精研磨的可行性,并从磨床本身的精度、砂轮的轮廓形状、砂轮的静平衡、磨削深度、砂轮速度等影响加工面光洁度的诸多因素进行分析,找出了一套成熟的超硬合金剪刀片的研磨工艺,生产实践证明完全能够满足使用。     

轴流透平级优化设计方法的理论研究

本文在分别研究轴流途平级设计中各个环节优化设计方法的基础上,提出了一个轴流透平级优化设计的方法,并给出了研制化透平级的技术路线。其中主要优化设计环节如：透平级子午通道形状以及叶片几何参数的最优选择;叶片扭曲规律的最优选择;叶型表面最优流速分布的理论计算方法;叶栅璧面边界层以及叶栅损失的理论计算法;由背弧最优流优流速分布以及叶型截面厚度分布求叶型的计算方法;给定叶栅壁面流速分布求叶型坐标的理论计算方法。     

一种新的制造技术──无夹具制造

提出了无夹具制造的概念和“固定一寻位一加工”的制造模式。给出了实现无夹具制造的信息流模式。控制方法以及系统实现中关键问题的方案。介绍了试验系统及试验结果。理论分析与试验结果表明，所提出的无夹具制造技术是可行的。     

3D Particle image velocimetry test of inner flow in a double blade pump impeller

The double blade pump is widely used in sewage treatment industry,however,the research on the internal flow characteristics of the double blade pump with particle image velocimetry(PIV) technology is very little at present.To reveal inner flow characteristics in double blade pump impeller under off-design and design conditions,inner flows in a double blade pump impeller,whose specific speed is 111,are measured under the five off-design conditions and design condition by using 3D PIV test technology.In order to ensure the accuracy of the 3D PIV test,the external trigger synchronization system which makes use of fiber optic and equivalent calibration method are applied.The 3D PIV relative velocity synthesis procedure is compiled by using Visual C++ 2005.Then absolute velocity distribution and relative velocity distribution in the double blade pump impeller are obtained.Test results show that vortex exists in each condition,but the location,size and velocity of vortex core are different.Average absolute velocity value of impeller outlet increases at first,then decreases,and then increases again with increase of flow rate.Again average relative velocity values under 0.4,0.8,and 1.2 design condition are higher than that under 1.0 design condition,while under 0.6 and 1.4 design condition it is lower.Under low flow rate conditions,radial vectors of absolute velocities at impeller outlet and blade inlet near the pump shaft decrease with increase of flow rate,while that of relative velocities at the suction side near the pump shaft decreases.Radial vectors of absolute velocities and relative velocities change slightly under the two large flow rate conditions.The research results can be applied to instruct the hydraulic optimization design of double blade pumps.     

Effect of the blade loading distribution on hydrodynamic performance of a centrifugal pump with cylindrical blades

The effect of the blade loading distribution on head, radial force and pressure pulsation of a low specific-speed centrifugal pump with cylindrical impeller blades were investigated in the present study. Blade shapes were obtained by adopting the 1D inverse design method, impellers with different blade loading curves were obtained while the distribution of the blade loading was carefully tailored. Threedimensional URANS simulation method based on the Shear stress transport (SST) k-ω turbulence model was employed for the analyzation of flow patterns. Numerical results including the pressure distribution and velocity profile were validated by comparing with the available experimental data, and an acceptable agreement was obtained. Three typical parameters of the blade loading curve, including the location of the fore-loading point (m_pre), location of the aft-loading point (m_post) and slope of the rectilinear segment (K), were analyzed. Results showed that the well-designed blade loading curve, such as the fore-loading impeller, can effectively reduce the pressure pulsation amplitude and the radial force. The significant effect of the variation of the aft-loading point on pump hydrodynamic performance was also investigated. Meanwhile, pressure and velocity distributions at different slopes of the blade loading curves show that the fore-loading impeller produces more uniform flow issuing from the impeller than that of the pump with aft-loading impeller, thus reduces the radial force and pressure pulsation of the pump.