多级深海输送电泵叶轮径向不平衡力研究

针对我国自主研发的深海输送电泵运行在非设计工况下这一客观情况,其内部的非定常流体径向力可能会导致泵的振动甚至给整个采矿系统带来危害,目前还无法直接通过理论公式准确计算该径向力,故采用数值模拟的方法研究径向力的产生机理及作用规律。通过输送电泵的水力性能试验验证了数值模拟方法的准确性,研究六级深海输送电泵内的压力分布云图以及各级泵内的流体径向力分布情况和产生机理。对比分析不同流量下两级深海输送电泵的径向力分布规律。结果表明,各级叶轮内的流体径向力均呈周期性规律变化,且越到末级规律性越强;各级叶轮内的流体径向力的变化周期均与叶轮的叶片数相关;在其他参数不变的情况下,流量越小,径向力越大,径向力的不平衡特征越严重。     

水力旋流器固体颗粒运动行为的分析

通过对旋流器内固体颗粒的受力分析,提出固体颗粒精确运动轨迹结构是由确定性的径向力、轴向力以及不确定性的随机力所决定,并对固体颗粒存在的随机因素进行了分析.在此基础上,分析了固体颗粒与液体的跟随性,认为在强湍流情况下,颗粒除在径向方向的运动有别于液体介质外,在轴向与切向也存在差异,且这种差异与颗粒粒度大小、密度、流体性质以及湍流强度有关.     

基于液压转角伺服的液压关节研究

针对液压机器人关节研究中存在关节径向尺寸过大,运动范围偏小,控制精度有限等问题,提出了一种阀芯径向力平衡、伺服肓区小的液压转角伺服阀来解决该问题,设计了对应的液压转角伺服阀,并基于该液压转角伺服阀设计了液压关节.该液压关节尺寸小、力矩大.仿真实验结果证明该液压关节响应快,运动平稳性与稳定性好,运动精度高,带负载能力强.     

角接触球轴承在减速过程中的保持架动态特性分析

减速过程普遍存在于数控机床进给系统中,该过程转速的变化对角接触球轴承动态性能的影响甚大,然而国内外对此关注甚少。以角接触球轴承7603025为研究对象,建立了角接触球轴承的多刚体动力学模型。利用Adams软件分析了径向力、轴向力和角加速度3个工况参数对角接触球轴承减速过程中保持架的转速与质心轨迹,以及单个滚球与保持架接触力等动态特性的影响。研究结果表明,径向力的增大、轴向力的减小和角加速度的增大会导致角接触球轴承在减速过程中的滚球与保持架之间碰撞力增大,从而造成轴承打滑、保持架晃动加剧,以及保持架转速曲线波动变大。     

夹紧力对AHO工具系统径向刚度的影响

在不同夹紧力条件下,对AHO工具系统的径向刚度进行了有限元模拟与分析,获得了其径向位移端面间隙变化的具体数据。分析结果表明,足够大的夹紧力和双面接触是保证AHO工具系统高径向刚度的关键。     

承受径向力液压缸的密封设计

通过对承受径向力液压缸的特点进行分析,给出了该类型液压缸密封结构的设计计算方法,提出了密封结构和密封件选型方案,并通过某支腿液压缸径向力测试试验,验证了设计的正确性,结果表明密封结构满足大径向力的使用要求。     

无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制关键技术发展

无轴承电动机利用一套新的悬浮力绕组产生悬浮力,使无轴承电动机成为一种多变量、强耦合的非线性系统,如何实现转速与径向位移以及径向位移之间的动态解耦控制是无轴承电动机稳定运行的关键要素之一。神经网络逆系统具有以任意精度逼近非线性函数的能力,可以有效实现无轴承电动机的解耦控制。阐述了无轴承电动机悬浮力产生的原理以及神经网络逆系统解耦原理,从纯神经网络逆系统、神经网络逆系统结合智能控制器等方面分析了国内外无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制策略的研究现状,归纳了无轴承电动机在使用神经网络逆系统进行解耦控制时的共同和不足之处,总结了无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制的一般设计方法,并对神经网络优化、在线训练、抗干扰能力等关键技术发展趋势进行了展望。     

外啮合高压齿轮泵圆柱滚子轴承应用分析研究

为提高齿轮泵使用寿命,参数化研究了齿轮泵径向力与圆柱轴承滚子凸度量的关系,提出齿轮泵圆柱滚子轴承凸度量参数化设计方法。针对齿轮泵轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,为避免传统径向力计算公式假设过多、计算精度低等问题,利用计算流体动力学方法对齿轮泵工作过程进行动态模拟,可视化解析齿轮泵内部流场。分析高压油槽、卸荷槽等结构对齿轮泵内部流场的影响,精确求解齿轮径向力。试验数据表明,齿轮径向力CFD仿真值与实验值误差小于3.5%,依据该径向力修正圆柱滚子轴承凸度量后,齿轮泵使用寿命提高30%以上。该研究为高压齿轮泵齿轮径向力计算、圆柱滚子轴承失效机理分析及提高齿轮泵寿命提供了理论基础。     

摆线齿轮泵径向力的理论分析及计算

摆线泵的径向力是摆线泵结构设计和参数优化过程中的重要依据,而系统地分析摆线泵径向力的相关研究国内尚未见到。通过分析摆线泵径向力的组成,以渐开线齿轮泵为参照,推导出了摆线泵径向力的计算公式,其结果将为摆线泵结构设计和参数优化提供依据。     

高速离心泵叶轮动态特性分析

为了研究离心泵叶轮在启动过程以及流体作用力下的动态特性,采用单向流固耦合的方法获取离心泵启动过程中叶轮的动态特性,分析了不同工况下稳态径向力的分布规律以及非定常流动下叶轮所受瞬态径向力的变化规律,并通过谐响应分析获取叶轮在瞬态径向力下所产生的结构振动特性。研究发现：叶轮在启动阶段所受径向力先急剧增大而后减小,最后稳定到30 N处波动,其振动幅值先急剧增大后减小到0.01 mm处后稳定波动;非定常流动作用下叶轮所受瞬态径向力出现周期性变化,在频率为101.67,610 Hz处,叶轮振动幅值明显增大,表明在这2个频率处叶轮易出现振动失稳。     

蜗壳断面形状对泵径向力平衡影响的研究与探讨北大核心

本文对采用梯形断面、圆形断面、矩形断面的3种不同断面形状的单蜗壳泵和多蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析,研究其径向力的平衡。研究表明,断面形状对泵的径向力及扬程、效率有一定的影响。在小流量工况点时,单蜗壳泵采用圆形断面,多蜗壳泵采用矩形断面径向力较小;在设计流量工况点时,不同断面的多蜗壳泵径向力较单蜗壳泵大;在大流量工况点时,单蜗壳泵采用矩形断面,多蜗壳泵采用梯形断面径向力较好。研究结论对双蜗壳泵的设计和实际生产都有一定的指导意义。     

大支承力径向电磁轴承结构设计及试验研究

为实现电磁轴承在重载工况下更好的悬浮效果,对径向电磁轴承提出了大支承力的要求,要求在绕组中加载大电流时磁场分布保持均匀,以保证在不同气隙下电流与力的近似线性化。设计了E形径向电磁轴承结构,利用ANSYS Maxwell,以最大承载力为目标对磁场分布进行分析,并且通过变换轴承定子气隙参数,测试出电流变化而产生的不同电磁力,验证了径向电磁轴承支承性能。     

角接触球轴承刚度研究

针对角接触球轴承的接触角、轴向力以及轴承刚度之间的关系问题,通过对轴承建立静力平衡方程,对具有不同接触角(其它参数相同)的轴承进行刚度研究。研究表明:在相同轴向力作用下,轴承自由接触角越大,其轴向刚度越大,但轴向位移、径向刚度以及刚度比值(径向刚度/轴向刚度)都越来越小;在相同接触角情况下,轴向力越大,其轴向位移、轴向刚度和径向刚度都越来越大,但其刚度比值会越来越小。     

一种低速重载单作用液压缸

过大的径向力是影响液压缸使用寿命的重要因素。该文介绍了一种低速重载液压缸，该液压缸采用辅助支承以及将活塞杆受推杆作用的作用点移至活塞与端盖上的导向套之间，能够极大地减小活塞与活塞杆所受的径向力，从而避免导向套磨损严重、拉缸、密封损坏、内泄大、端盖处有外泄等故障的发生，提高了液压缸的使用寿命。     

装配位置偏差对航天精密轴承磨损的影响

以航天机构中的精密球轴承为研究对象,考虑轴向预紧力和装配位置偏差,研究了航天精密轴承磨损演化规律。基于轴承静力学和Archard磨损模型,分析轴承内圈各个角位置的磨损状况,预测润滑膜磨损导致润滑失效位置。建立轴承静力学平衡方程,获得轴向预紧力与轴向位移、径向装配位置偏差与其引起径向力的关系。利用Archard磨损模型,结合各个滚珠受力和在接触区的运动状况,分析轴承不同角位置磨损的状况。分别分析轴承各角位置磨损随轴向力、径向力和磨损时间的演化规律。研究结果表明:在单考虑轴向预紧力时,内圈各角位置磨损相同,且磨损深度与轴向预紧力呈线性关系;综合考虑轴向预紧力和装配位置偏差时,装配位置偏差导致轴承内部径向力呈指数趋势变化;径向位置偏差导致内圈各角位置磨损深度差距很大;径向位置偏差增大,靠近偏差方向的位置磨损加剧,背离偏差方向的位置磨损减弱;随着磨损时间延长,各角位置的磨损深度差距越来越大;径向位置偏差导致各角位置的接触角差别很小,而是各角位置的径向力差异却较大。     

双壳体多级中开式除鳞泵的结构特点分析

针对除磷系统的特殊要求,从承压、密封、径向力与轴向力平衡以及轴承等几个方面,对除鳞系统所应用的除鳞泵的结构特点进行了分析。     

不锈钢微结构铣削仿真与试验研究

针对不锈钢微结构微铣削过程中铣削力以及加工质量,进行了微铣削参数仿真及试验研究。通过单因素有限元仿真,揭示了微铣削关键工艺参数每齿进给量、轴向切深和径向切深对铣削力影响规律。结果显示,尺寸误差以及表面粗糙度随着径向切深的增加波动变化,总体数值变化不大,径向切深对不锈钢微结构微铣削过程中的加工质量影响不大。因此,实际生产中,可以采用大径向切深小进给,提高生产率并保证加工质量。     

三种钻型钻削径向力的对比试验研究

对标准麻花钻、基本型群钻和优化群钻的钻削径向力进行了对比试验 ,证明优化群钻可使径向力减小 ,并分析了径向力产生原因及优化群钻径向力减小的机理。     

长短叶片叶轮双吸离心泵径向力数值仿真

将1200S56型单级双吸离心泵原型叶轮改型为长短叶片复合叶轮,以该改型双吸长短叶片复合叶轮离心泵为研究对象,基于CFD理论对该离心泵内部流场进行数值仿真。通过改变边界条件获得不同工况下叶轮出口与蜗壳耦合面的静压、速度分布。采用叶轮出口压力法分析该离心泵在不同工况下的径向力,并与原型叶轮离心泵径向力分析结果对比。结果表明:采用长短叶片复合叶轮使叶轮出口的静压力及绝对速度变大,增加了离心泵的扬程,有效的提高了泵的整体水力性能;短叶片的增加使该泵径向力的最小值点向大流量偏移,出现在1.2倍额定流量工况,最小值由原型叶轮的5574N减小到1494N;采用长短叶片复合叶轮改善了泵在大流量工况下的径向受力情况。     

夹紧非刚性衬套用心轴

薄壁衬套的机械加工甚为困难,因衬套的径向刚度差,特别是对径向力较大的加工,如滚压波纹、钻径向孔等尤为显著。采用夹紧衬套的机床心轴应保证夹紧元件与被夹紧工件的定位表面的接触面积尽可能大,以使从被夹紧元件方面来的作用在工件上的力要最小,同时系统的径向刚度要高。