HXD1C型大功率机车传动系统齿轮的疲劳可靠性分析

基于标准和可靠性曲线,分析了HXD1C大功率机车传动系统齿轮的接触和齿根弯曲疲劳可靠性。结果表明,按照齿轮标准计算方法,齿轮的啮合接触疲劳强度和齿根抗弯强度合格。基于接触和齿根弯曲疲劳可靠性曲线的分析结果表明,在置信度95％及可靠度0．99下,齿轮的抗弯疲劳强度较弱,寿命321．32万公里;在置信度95％及期望寿命80万公里下,传动齿轮的抗弯疲劳强度仍然较弱,可靠度水平为0．9971。     

弯曲强度计算中的立方抛物线法与环齿球齿轮的弯曲强度计算方法研究

提出一种渐开线环形齿球齿轮的弯曲强度计算方法,解决目前球齿轮弯曲承载能力计算方法缺乏的问题,为球齿轮应用于工程实践提供保障。同时为适应有关参数数值计算需要,根据材料力学基本原理,提出弯曲强度参数计算中的立方抛物线法。     

球墨铸铁齿轮的寿命试验

本文综合了作者最近进行的近100对球铁齿轮寿命试验的结果数据,从而得到了各种球铁齿轮接触疲劳和弯曲疲劳的S－N曲线以及具有一定失效概率的疲劳极限值σ (Hlin)和σ (Flim)。本试验得到的软氮化球球铁齿轮和贝氏体球铁齿轮的σ (Hlin)和σ (Flim)值,可供增补ISO60/6N200E和ISO60/6N201E数据不足的参考。     

双圆弧齿轮的双目标优化设计

双圆弧齿轮是游梁式抽油机的核心部件,其具有承载能力高、跑合性能好、润滑良好、加工简单等优点,但抗弯强度是一个难题,因此很有必要对双圆弧齿轮的弯曲强度进行优化设计。以弯曲强度最大及质量最轻作为优化目标,在传统约束条件下,增加了最小同时啮合点数约束条件,用目标达到法对双圆弧齿轮的轮齿参数进行优化设计,然后用ANSYS有限元分析软件对比优化前后的最大弯曲应力。结果表明:用ANSYS分析软件分析后强度提高了17%,抗弯能力得到增强,并且优化后齿轮的体积减小了1.5%;同时也为双圆弧齿轮的优化设计提供了一种新的思路。     

稀士镁球铁齿轮承载能力的研究

作者们进行了130多对球铁齿轮的寿命试验,从而得到了具有各种成份、各种不同硬度的10种球铁齿轮的S-N曲线以及与它们对应的疲劳极限值σ_(Flin)。作者采用快速齿轮寿命试验法,对比了钒-钛贝氏体(中国用)贝氏体一奥氏体(芬兰用)、贝氏体一马氏体(美国用)三种球铁齿轮在承载能力上的差别。根据这些试验数据和对试验过程中某些球铁齿轮特有现象的观察,作者对球铁齿轮承载能力,对主、从动轮抗点蚀能力上差别的敏感性等方面还作了分析研究。本文是上述试验研究的总结。此外,作者还提出:球铁齿轮的弯曲静强度极限应力值,取决于齿轮的塑模比δ/m的论点。     

多次冲击载荷下钒钛球铁的接触疲劳与弯曲疲劳

本文叙述了在多冲载荷下钒钛球铁的接触疲劳与弯曲疲劳的试验过程及结果分析。试验结果表明,钒钛球铁的抗多冲接触疲劳性能不低于18CrMnTi渗碳钢,而高于稀土镁球铁。并具有良好的抗冲击弯曲疲劳性能,在低载荷作用下,即使有应力集中,依然能承受高周次的冲击疲劳考验。认为钒钛下贝氏体球铁具有最佳的综合性能,并具有我国资源的特点,是一种制造齿轮的良好材料。     

壳型精铸贝氏体球铁汽车螺旋伞齿轮

本文研究用贝氏体球铁和直接铸出齿形的办法来生产汽车螺旋伞齿轮。作者指出,为使球铁齿轮满足工作条件对材质提出的性能要求,应选取低锰、高硅、铅钼合金化的化学成分、加强孕育细化石墨的制定合理等温淬火工艺以获得转变完全、组织细化、综合机械性能较好的下贝氏体组织。还应采用喷丸处理来提高齿轮弯曲疲劳强度。为保证铸造齿轮精度,关键是要根据齿轮铸造时的变形大小,选择好模型齿轮,在加工时采用三点节圆定位和采用电火花跑合。文中还列出了这种齿轮在几种载重汽车上试验和使用情况。认为精铸球铁齿轮具有投资省、成本低、生产灵活、噪音小、较耐磨等许多优点,目前已有十多家工厂进行生产多种型号的螺伞形齿轮。     

微线段环形齿球齿轮传动的齿面接触分析

探讨了微线段环形齿球齿轮的构造过程,分析了球齿轮啮合过程中接触椭圆的变化规律,计算了微线段环形齿球齿轮的传动曲率与接触强度,建立了微线段环形齿球齿轮传动的参数化模型。采用有限元方法分析了微线段环形齿球齿轮轮齿的接触和弯曲应力,并与相同参数的渐开线球齿轮进行了对比分析。数值模拟结果表明,微线段环形齿球齿轮的接触应力和弯曲应力比渐开线球齿轮都有较大幅度的减少。     

珠光体及珠光体—铁素体球铁齿轮抗弯曲疲劳能力的研究

本文是珠光体和珠光体—铁素体球墨铸铁齿轮弯曲疲劳极限应力σ_(Flim)测定的试验总结。作者根据13对齿轮的寿命试验结果,用最小二乘法求得弯曲疲劳曲线方程为: σ_F~(3.209)N=4.073×10~(14) 当循环基数N_O=5×10~6次时,相应的弯曲疲劳极限应力σ_(Flim)为292N/mm~2。同时求得可靠度为99％的疲劳曲线方程: δ_F~(3.209)N=1.180×10~(14) 相应的弯曲疲劳极限应力δ_(Film)=198.5N/mm~2(N=5×10~6)。上述数值可供设计齿轮时参考。此外,作者根据试验情况,对珠光体和珠光体—铁素体球铁齿轮弯曲疲劳断口的特点作了描述。     

渐开线环形齿球齿轮传动原理与运动分析

介绍了一种新发明的球齿轮传动--渐开线环形齿球齿轮机构。与传统的Trallffa球齿轮相比,新型球齿轮一是采用了渐开线齿廓,二是轮齿在球面上呈环形连续分布,因而克服了离散齿球齿轮存在传动原理误差和难以加工这两个缺陷。首先介绍了这种新型球齿轮传动及其齿面的形成原理,以及派生出的另外一种新机构--球齿轮齿盘机构;为便于分析研究,对新型球齿轮传动的各部分名词术语进行了定义,然后分析了球齿轮机构的安装方式与结构特点以及球齿轮传动的啮合特点;给出了这种新型球齿轮机构的正确啮合条件和连续传动条件。还推导出这种新型球齿轮的齿面方程和啮合方程,理论结果证明了环形渐开线齿廓的共轭齿廓曲面仍然是环形渐开线曲面。利用方向余弦矩阵法分析了分别固联于主动球齿轮和从动球齿轮上两个动座标架之间的关系,通过旋转变换,分别推导出球齿轮机构和球齿轮齿盘机构的正、逆运动学模型,借助于行星轮系传动比计算方法求出了球齿轮行星传动中行星轮输出轴的偏转角与系杆框架偏转角之间的关系。     

服从正态分布随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验研究

根据齿轮传动过程中普遍承受的高斯分布载荷谱,编制了试验用随机变幅疲劳载荷谱,在MTS电液伺服疲劳试验机上利用成组试验方法完成了该随机载荷作用下全寿命齿轮弯曲疲劳试验,得到了特定变差系数高斯分布载荷谱下齿轮弯曲强度的R-S-N曲线。试验结果证明,随机变幅疲劳试验得出的轮齿疲劳寿命低于由疲劳载荷上限值取为载荷谱均值的恒载荷疲劳试验得出的疲劳寿命,因此,如果采用后者的试验结果去估算实际服役中的齿轮的弯曲疲劳寿命是非常危险的。对随机载荷下的齿轮设计的疲劳极限的理论值进行了预测,并与试验结果进行了比较。结果表明,理论分析结果与试验结果基本相符。     

腹板-翼缘搭接连接结构钉载分配特性研究

以腹板-翼缘搭接连接结构为研究对象,分析了四点弯曲、三点弯曲两种简支形式的钉载分配特性以及不同简支形式对钉传载荷的影响。利用应变电测法测量了平板及上翼缘螺栓连接区的应力分布;采用ABAQUS软件建立了三维有限元实体模型,对螺栓群的钉载分配行为进行了仿真分析。结果表明,四点弯曲试件的钉载分配特性与三点弯曲的钉载分配特性相比存在明显差异:对于四点弯曲试件,平板以及上翼缘处螺栓群的钉载几乎是对称分布的;而对于三点弯曲试件,结构的不对称造成了钉载分布的不对称。此外,无论四点弯曲试件还是三点弯曲试件,对于平板上单侧的螺栓群,钉载分配均呈两边高、中间低的“浴盆状”分布;对于上翼缘连接区的螺栓群,越靠近两工字梁对接面,钉传载荷越小,反之亦然。     

关于夹芯梁四点弯曲试验的计算分析

在材料力学推导出的矩形截面梁剪应力公式基础上,利用夹芯梁轴向位移,弯曲挠度与剪切应变的几何关系,推导出了夹芯梁截面弯曲应力及弯曲挠度表达式,弹性理论及有关试验结果都证明了该方法的计算精确度较高.理论计算分析表明:外载荷作用下夹芯梁四点弯曲时,在外载荷作用处夹芯梁面板与芯材结合部位应采用强度理论进行校核;均布载荷作用下剪...     

考虑翼缘横向弯曲的波纹腹板梁弯曲特性研究

波纹腹板工字钢梁是一种新型的梁结构形式,在面内载荷作用下,这种结构的翼缘会产生横向弯曲作用,导致翼缘弯曲应力复杂化。根据Abbas的横向弯曲理论,求解了面内集中载荷作用下、正弦波纹腹板工字钢简支梁的翼缘横向弯曲应力的解析式,给出了相同条件下其它波形的波纹腹板梁结构的弯曲应力的求解策略,采用有限元技术验证了提出的公式和方法,之后讨论了载荷移动时翼缘总弯曲应力的特性,提出"弯曲强度计算时必须考虑翼缘横向弯曲的作用,但在结构疲劳性能分析时可以忽略其新增的循环载荷的影响"的结论。     

基于LMS的舱门机构中曲杆的疲劳寿命仿真分析

应用虚拟样机疲劳寿命预测方法,对飞机内埋弹舱舱门机构中的曲杆进行了疲劳寿命分析.利用LMS.Virtual.Lab多体动力学系统仿真软件,建立起舱门简化机构的多体仿真模型,结合有限元方法和多体动力学分析,获得曲杆上的载荷时间历程,再根据材料的疲劳性能对曲杆进行疲劳寿命预测.结果表明,曲杆的疲劳寿命符合舱门机构的设计要求.     

The specific character of work on reducing the stress level in pipelines using magnetic-testing methods

This paper is devoted to the problems of increasing the reliability of industrial pipelines of compressor stations (CSs) that are subjected to bending loads. The results of the bending load simulation at a tube test bench are presented and variations in the stressed state under load are analyzed. Practical methods for reducing and testing bending stresses in pipelines are considered in the second part for different designs of gas transporting apparatuses.     

发电机转子弯曲振动问题分析与处理

某水电厂水轮发电机组由于运行故障,造成发电机转子塑性弯曲,机组检修后启动振动超标.通过对机组启动、加励磁、升负荷过程振动频谱的监测分析,判断引起振动异常的原因包括原始的弯曲和加励磁后的临时热弯曲.二者相互关联,共同引起机组在升速和带负荷过程中振动幅值的大幅爬升.根据诊断结果确定处理方案,先将发电机转子铣直后重新进行现场平衡,最终将转子的振动控制在合格范围内,彻底解决了振动异常问题.通过对弯曲发电机转子的振动特性分析和处理,分析了转子弯曲情况下的平衡响应变化及热弯曲情况变化等.     

The basic study about the effect of single point grinding on the bending strength of brittle material

Single point grinding was investigated by using a sliding indentation apparatus. Sharp indenter sliding against brittle solid produces a scratch with a median crack. The size of the crack depends on the applied indenter load and the sliding speed. The effect of the crack size and its orientation on bending strength of glass is investigated experimentally. It is shown that the tested glass has high bending strength when the indenter load is low, bending direction is parallel to the scratch, and sliding speed is low. The results of bending test are predictable by fracture mechanics analysis including residual stress effect. This study makes it possible to understand the influence of grinding conditions on the bending strength of ground ceramics.     

基于内压作用的通用型线涡旋齿载荷模型

根据对应的节线类型把压缩腔分为a、b两类,分析压缩腔压力、涡旋齿的作用载荷和应力特点,确定了涡旋齿根弯曲疲劳强度计算准则,得到了基于通用型线的齿根弯曲疲劳强度载荷模型.研究表明：简化涡旋齿为涡旋齿中线,涡旋齿工作时相当于中线内侧受到内压载荷作用,载荷的大小为内外壁面的压力差.涡旋齿上任意点的应力近似于脉动循环的弯曲应力,可用涡旋齿根等效应力用安全系数法以无限寿命计算涡旋齿根弯曲疲劳强度.开始排气角是影响涡旋齿强度和压缩机稳定性的一个重要因素.     

封闭差动行星齿轮箱动态均载性能试验研究

针对同时具有太阳轮浮动、柔性销轴和柔性内齿圈三种均载方法的封闭差动行星齿轮箱进行试验研究,探索多种均载措施的封闭差动行星传动均载性能的特点。测试行星传动的差动级内齿圈齿根弯曲应力和封闭级的太阳轮齿根弯曲应力,根据齿向方向和圆周方向上各个通道应变测试结果提出均载系数的数据处理方法。得到每个被测轮齿最大均载系数,研究行星齿轮箱动态均载系数随工况载荷的变化趋势。分析并统计封闭级和差动级不同载荷下的平均均载系数及其标准差,并与某航空发动机主齿轮箱的理论分析均载系数进行对比。结果表明封闭级均载性能优于差动级,载荷越大两级均载性能越好,具有这三种均载方法的行星系统较采用单种均载措施的传动均载性能好,为封闭差动行星齿轮的均载设计提供了依据。