采用摆线包络线旋转曲面轨道滚珠式动力吸振器制振特性

针对基于单摆原理的球面滚道、滚珠式多向动力吸振器中因吸振器恢复力的非线性导致吸振器固有频率随主系统外激励幅值变化、吸振系统参数偏离最优设计值问题,提出采用摆线包络线旋转曲面作为轨道面,与滚珠组合成动力吸振器方案。该吸振器最大优点为作用于主系统的激励幅值不影响吸振器固有频率、系统参数能始终保持最优设计值、能有效对多方向共振响应进行制振,结构简单,性能可靠。并据定点理论,通过分析及数值模拟等研究动力吸振器参数最优设计。     

飞船返回舱着水与着陆工况冲击兼容性设计分析

返回舱在返回过程中可能偏离预定地点从而导致回收方式的改变,并且影响航天员和仪器的着陆安全。     

燃气轮机滚珠轴承失效分析

某型船用主动力系统滚珠轴承在试车过程中发生滚珠断裂。采用化学成分分析、硬度测试和金相检验等方法对断裂的滚珠进行了分析。结果表明,该滚珠的材料硬度偏高,不符合订货技术要求;同时组织中存在超标的脆性夹杂物,这些均引起材料的缺口敏感性,最终导致滚珠在运行过程中发生脆断。     

电动螺丝刀的设计研究

设计电动螺丝刀的传动系统,阐述电动螺丝刀的组成和工作原理。该电动螺丝刀设计精巧,有拧紧保护机构,扭矩调节机构,可实现自动拧紧和松开螺丝,提高了手动拧螺丝的效率。     

GB4240带锯床卡滞故障分析与液压系统改进

针对GB4240带锯床锯架卡滞现象,分析故障原因,提出通过改进机床的液压传动系统来解决卡滞问题的方法。     

滚珠旋压工艺的滚珠直径选择

滚珠旋压工艺参数的选择在滚珠旋压工艺中具有重要意义.根据滚珠旋压工艺参数对成形件质量的影响,通过实验研究与理论分析,提出滚珠的剥皮效应与旋压工作角有直接关系的假说,并得出工作角对成形件质量的影响图.依据最小变薄率的分析结果,对滚珠旋压工艺中滚珠直径的选择原则进行研究,提出了工程实践中滚珠直径的选择原则,实验表明,该选择原则具有较强的实用性.     

多层磁场旋转式电涡流惯容阻尼器力学性能研究EI北大核心CSCD

为提高电涡流阻尼器输出的阻尼力,提出一种多层磁场旋转式电涡流惯容阻尼器(multilayer magnetic field rotary eddy current inertial damper,MMF-RECID),对其力学性能进行试验研究和有限元仿真。首先,介绍MMF-RECID的构造,建立MMF-RECID轴向力计算公式;然后,详细介绍了MMF-RECID试验样机,并考察在轴向反复荷载作用下MMF-RECID的惯容效应和耗能滞回性能,对MMF-RECID的轴向力组成进行分析,通过ANSOFT Maxwell软件对MMF-RECID的电涡流阻尼进行三维瞬态数值仿真,最后对一个设置MMF-RECID单自由度结构的减震效果进行分析。结果表明:MMF-RECID的滚珠丝杠传动系统实现了惯性质量和电涡流阻尼力的双重增效,多层磁场输出的电涡流阻尼力符合磁场线性叠加的规律,滞回曲线稳定、饱满;加载频率会改变MMF-RECID滞回曲线主轴方向的斜率以及轴向力的组成比例;ANSOFT Maxwell三维瞬态仿真结果与试验结果具有一致性;MMF-RECID具有良好的减震效果,且耗能密度高,具有工程应用可行性。     

螺栓拧紧过程中工况对复合材料连接结构夹紧力的影响

针对复合材料结构螺栓连接,拧紧工况的不同会改变端面和螺纹间的摩擦系数,从而影响到扭矩系数,使夹紧力随拧紧力矩变化的趋势十分复杂.首先对螺栓连接过程进行理论分析,得到了夹紧力和复合应力状态下螺栓屈服夹紧力的表达式.然后以某型号螺栓为对象进行试验研究,在规定的目标预紧力下,分别测得了不同润滑条件、垫圈条件和拧紧速度下的拧紧...     

滚珠丝杠副滚珠循环系统的动力学研究和仿真

研究滚珠丝杠副的滚珠循环系统中的碰撞接触现象,根据赫兹接触理论和经典碰撞理论,并考虑滚珠和导珠管的几何外形、丝杠的转动速度等因素,建立滚珠和导珠管碰撞接触的动力学模型。在此基础上分析了滚珠的入口速度、材料密度对碰撞力大小、接触时间的影响。应用多体动力学软件Adams,根据实际物理参数,创建了导珠管和滚珠的几何模型,对钢珠在导珠管中的运动情况进行仿真模拟,获得了碰撞过程中滚珠的运动轨迹、速度、加速度以及碰撞力的变化情况。通过对不同参数的物理模型理论计算和仿真,分析了影响滚珠循环系统动力学的主要因素。理论计算和仿真、试验结果吻合较好,这对于优化导珠管结构,研究开发新型滚珠丝杠副有重要的意义。     

薄壁管材滚珠旋压数值模拟研究

为了对滚珠旋压工艺进行研究,利用DEFORME-3D有限元软件建立了滚珠旋压无氧铜薄壁管材的三维模型并基于刚塑性有限元进行了仿真计算,分析了滚珠旋压加工中管材的金属流动规律、管材的应力分布及滚珠的旋压力,并将有限元模拟的滚珠旋压力与M.I.Rotarescu理论计算的旋压力进行了对比.结果表明,金属的塑性流动主要靠滚珠的挤压,滚珠与管坯接触区的摩擦力及芯模与管内壁的摩擦力均对旋压加工中的金属流动起阻碍作用.管材在旋压中处于三向压应力状态,其应力沿壁厚呈梯度分布.滚珠的径向力最大,其次是轴向力,切向力最小;随着旋薄量的增大,滚珠的三向旋压力均增大;管材壁厚的增大引起滚珠轴向、切向力的增大及径向力的减小.     

GCr15钢轴承滚子冷镦冲头淬火开裂分析

采用宏微观断口分析等方法对轴承滚子冷镦冲头淬火开裂原因进行了分析。结果表明 ,冲头心部存在的粗大液析碳化物和淬火过程中产生的较大拉应力是导致冲头淬火开裂的原因     

混合轴承多跨转子多频轴承传递力自适应控制

介绍了一种基于电磁执行器动力特性可控的混合轴承结构;用有限元法建立了多跨转子系统的动力学模型,分析了转子通过轴承给基础的传递力及传递力控制的原理;基于自适应最小均方算法,提出了一种基于误差信号子带滤波,由多个单频力控制器并联而成的变步长自适应轴承传递力控制器;以双轴多跨转子系统为例对轴承传递力主动控制器的有效性进行了理...     

Failure analysis of an aero engine ball bearing

An aero engine failed due to the misalignment of the ball bearing fitted on the main shaft of the engine. The aero engine incorporates two independent compressors: a six-stage axial flow low-pressure compressor and a nine-stage axial flow high-pressure compressor. The bearing under consideration is a high-pressure-location bearing and is fitted at the rear of the nine-stage compressor. It was supposed to operate for at least 5000 h but failed catastrophically after 1300 h of operation and rendered the engine unserviceable. Unusually high stresses caused by misalignment and uneven axial loading resulted in the generation of fatigue crack(s) in the inner race. When the crack reached the critical size, the collar of the race fractured, causing subsequent damage. The cage also failed due to excessive stresses in the axial direction, and its material was smeared on the steel balls and the outer race.     

深沟球轴承运转过程动态特性有限元分析

综合考虑轴承径向载荷及转速的影响,应用ANSYS/LS-DYNA软件建立了深沟球轴承多体动力接触有限元模型;以显式动力学有限元法为基础,采用全积分单元算法控制沙漏,设置质量缩放系数缩减计算时间,对内圈施加不同转速时的深沟球轴承进行动力接触分析,得出了深沟球轴承运转过程的动态响应及滚动体的应力分布。滚动体的最大和最小线速度分别出现在与内、外圈接触点上,各转速下滚动体与内圈接触的应力基本相同,滚动体与外圈接触的应力随转速增高而相应增大,滚动体与外圈间接触力的波动大于内圈,而滚动体与保持架间的作用力较小。研究表明,ANSYS/LS-DYNA是分析轴承运转过程动力接触问题十分有效的工具。     

外滚道剥落的高速轴承转子非线性系统及其振动响应分析

为了建立符合工程实际的外滚道剥落高速轴承转子系统动力学模型,将滚道剥落引起的时变位移和时变冲击激励、油膜时变刚度和时变阻尼、钢球与滚道时变接触刚度和时变接触角、时变接触力等非线性因素综合考虑,结合JONES的高速球轴承动力学模型建立了外滚道剥落的高速轴承转子系统非线性动力学模型.基于该模型研究了剥落尺寸和转速变化时轴承...     

强化处理对GCr15钢球残余应力和微观组织的影响

实验研究了强化处理后钢球残余应力和微观组织的改变.本文研究了经强化处理后,钢球沿径向表面残余应力大小、残余奥氏体含量及硬度分布;用光学显微镜、扫描电子显微镜对经表面形变强化后的轴承钢球进行显微组织及裂纹观察.研究表明:轴承钢球次表层残余应力为压应力,随电解抛光深度的增加,逐渐会出现一个最大压应力的峰值,而后压应力值逐渐减小.强化处理过程中会发生应力诱发残余奥氏体转变为马氏体,但对压应力分布影响不大.将静态Herzt接触理论应用于钢球的动态碰撞强化中,分析探讨钢球裂纹的形成,与实验结果相一致,具有重要指导意义.     

单、双径向轴承安装时三叉式万向联轴器的附加弯矩分析

为找出三叉式万向联轴器在安装和使用过程中出现振动、噪声的原因,分析采用单、双径向轴承安装三叉式万向联轴器输出轴时联轴器附加弯矩随输入轴转角及偏转角的分布规律。首先建立2种安装方式下联轴器的运动简图,应用空间机构坐标变换技术建立输入轴与输出轴的关系方程,推导出系统存在偏转角时输出轴的运动方程,表明输出轴采用单径向轴承安装时三叉式万向联轴器为准等角速传动,采用双径向轴承安装时其具有等角速传动特性。其次分析这2种安装方式下作用在输入轴和输出轴上的附加弯矩分量,根据虚位移原理确定三叉式万向联轴器输出轴在2种安装方式下系统均出现附加弯矩。通过分析发现:采用单径向轴承安装时,存在偏转弯矩,且一个运动周期内附加弯矩的波动频率是输入轴的3倍,呈正弦曲线变化,且附加弯矩的变化趋势为随偏转角的增大呈直线上升;双径向轴承安装时,偏转弯矩为零,附加弯矩随偏转角的增大而逐渐增大,未出现波动。结果表明:2种安装方式下三叉式万向联轴器上均产生附加弯矩,从而使系统产生振动效应。该结果对研究系统产生振动的原因、确定系统非线性动力学行为具有重要的意义。     

Failure of a large ball bearing of a dockside crane

Shortly after the main supporting ball bearing of a dockside crane, which had been in service for 22 years, was replaced, noise emanating from the bearing was observed. Gradually the play of the newly installed bearing increased and after 5 years this bearing had to be replaced. Upon visual inspection a large deformation of one of the bearing rings was observed, and when the bearing was opened 5 fractured balls were found and some parts of the raceways showed extensive pitting. Analysis of the bearing showed that faulty hardening of the bearing caused pitting of the raceways, which led to failure of the bearing.     

三峡摆塔式缆索起重机塔架的结构特点

承载索悬挂装置的一对成90°的支承轴,可保证架空部分的零部件不会在塔架摆动时倾斜;塔架底部的径向关节轴承能够避免塔架纵向摆动时产生弯曲应力及补偿塔架的安装位置误差;塔架塔头和顶部的悬挂滑轮支架可绕支承轴摆动,能减小起升索和牵引索从悬挂滑轮绳槽中引出的偏角。     

Additional bending moment analysis of the trigeminal universal joint installed by single or twin radial bearing北大核心CSCD

To find out the causes of vibration and noise of the trigeminal universal joint which appeared in the installation and use process, the additional moment distribution with the varies of the input shaft angular and the deflection angle was analyzed. Kinematics diagrams of the trigeminal universal joint when the output shaft installed by single radial bearing or twin radial bearing were established. The system coordinates were established under the two installation ways, and the motion equations were established by the direction cosine matrix tools. It indicated that the trigeminal universal joint installed by the single radial bearing was an approximately isometric speed transmission, and was a constant velocity transmission with twin radial bearing installed. Furthermore, the additional moment component on the input shaft and the output shaft was analyzed under the two installation ways. According to the virtual displacement principle, the additional moment on the tripod universal joint when the output shaft installed by twin radial bearing and single radial bearing were determined. When installed by single radial bearing, the deflection moment exists and the vibration frequency of additional moment was three times of the input shaft as a sine curve. The variation trend of the additional moment was straight up with the increase of deflection angle. When installed by twin radial bearing, the deflection moment was zero and the additional moment increased gradually with the increase of deflection angle but did not fluctuate. The analysis revealed that additional moment existed in the trigeminal universal joint system under both installation ways would produce bending vibration. This study is of great significance to study the causes of vibration and determine the nonlinear dynamics of the system.