基于热网络技术的轴承腔温度场分析

基于热网络技术,对发动机的轴承腔在实际工况条件下的温度场分布进行了研究,在对固体结构件、润滑油的热物性参数分析、工况条件和边界条件分析的基础上,通过求解包含23个节点温度值的方程组,获得了轴承腔的稳态温度场分布。     

滚动轴承温度场研究的现状和展望

高速滚动轴承的温升及温度分布状态直接影响着主轴—轴承系统的工作性能和使用寿命。滚动轴承转速的不断提高,则会导致轴承摩擦生热急剧增加,如果热量得不到及时有效地散发,轴承内部的温度将会异常升高。温度过高则会导致轴承内部零件表面灼伤甚至相互胶合、咬死而早期报废,后果十分严重。因此,随着主轴—轴承系统转速的不断提高,滚动轴承内部的温升及温度分布已经成为需要考虑的重要指标。我们对高速滚动轴承的发热机理、传热过程及温度分布三个方面分别进行了深入地分析和探讨;详细阐述了国内外学者对轴承热分析研究的现状及存在的主要问题;并对未来滚动轴承温度场的研究进行了展望。     

高速动车组轴箱轴承温度场分析

研究了圆锥滚子轴承的热分析理论,并在此基础上分别采用有限元仿真法和热网络法对圆锥滚子轴承的稳态温度场进行了分析,从宏观和微观两方面确定了轴承在工作过程中的温度场分布情况,得出轴承工作过程中温度最高点出现在轴承最下端的滚子与内圈接触处。     

圆柱滚子轴承的瞬态温度场分析

为保证圆柱滚子轴承在工作过程中的使用性能,需对轴承在外加载荷作用下的温升进行分析。以某摆剪减速器圆柱滚子轴承为研究对象,运用热网络法计算其温升,通过现场实测验证了热网络模型的可行性。并运用热网络法计算了不同品牌的圆柱滚子轴承的温升情况,得到了滚动体数和其结构对温升有影响。结果表明:滚动体越多,并且滚动体为空心时轴承的温升越低,即FAG品牌的圆柱滚子轴承的温升低。轴承的温升分析为轴承的设计和使用提供参考依据。     

双螺杆泵同步双圆弧齿轮传动热网络分析

综合传热学、摩擦学和齿轮啮合原理等,建立了双螺杆泵同步双圆弧齿轮箱热网络模型和热平衡方程组,确定了热源、热阻、对流换热系数等参数的计算模型,计算了该部件在润滑油润滑条件下的边界温度,为双圆弧齿轮传动热分析提供了理论基础.     

基于滚动状态轮胎温度场的稳态热分析

首先阐述了轮胎温升机理,即轮胎应力、应变与温度的关系,然后以试验数据为基础,分析了基于滚动状态轮胎稳态热状况,应用回归技术对试验数据进行了回归分析,建立了稳态时轮胎表面温升与工作条件(速度、载荷、胎压及环境温度)单因素变化回归方程,并分析了稳态时轮胎内部温度场分布;应用多元回归技术建立了轮胎表面稳态温度与工作条件多因素变化回归方程,并对其进行了F分布检验,表明所建回归方程可信度很高。回归方程可用于初步预测轮胎温升及指导轮胎设计,同时,为研究轮胎爆裂机理及提出预防措施奠定了基础。     

某直升机主减换向锥齿轮传动系统瞬态热分析

直升机传动系统无油状态下的温度场分布是直升机工业普遍关注的问题,本文以直升机主减中换向锥齿轮传动系统为研究对象,基于热网络法建立了该系统的温度场计算模型;编程计算了该系统各部件的热源、各部件与滑油和油雾空气之间的对流换热系数以及各部件之间的热阻;求解了该系统的稳态温度场,以稳态温度场为基础,提出了换向锥齿轮传动系统瞬态温度场的计算方法,并依据此方法建立了瞬态温度场计算模型,最终得到了该系统的瞬态温度场分布。     

高速向心推力球轴承温度场分析

轴承作为重要热源,对系统工作时的温度上升产生重要影响。分别采用热网络法和有限体积法,对高速向心推力球轴承的稳态温度场进行分析计算。比较两种算法的优劣,获得其稳态温度分布场,总结出诸如转速、预紧载荷等因素对轴承温升的影响规律,为合理选择轴承参数,提高其工作可靠性提供理论依据。     

基于滚动状态轮胎温度场的稳态热分析

首先阐述了轮胎温升机理 ,即轮胎应力、应变与温度的关系 ,然后以试验数据为基础 ,分析了基于滚动状态轮胎稳态热状况 ,应用回归技术对试验数据进行了回归分析 ,建立了稳态时轮胎表面温升与工作条件 (速度、载荷、胎压及环境温度 )单因素变化回归方程 ,并分析了稳态时轮胎内部温度场分布 ;应用多元回归技术建立了轮胎表面稳态温度与工作条件多因素变化回归方程 ,并对其进行了F分布检验 ,表明所建回归方程可信度很高。回归方程可用于初步预测轮胎温升及指导轮胎设计 ,同时 ,为研究轮胎爆裂机理及提出预防措施奠定了基础     

熨平板温度场分析及热变形补偿技术

针对摊铺机熨平板在施工时的工作状态,利用有限元软件ANSYS分析了处于热平衡状态的熨平板的温度分布和热变形,提出了热变形补偿措施.为熨平板的设计和使用提供了依据.     

M型富勒螺旋泵的调试

由于用户不熟悉富勒螺旋泵的结构特性及工作原理，在使用中可能出现泵输送能力下降，设备电耗增高和螺旋磨损严重等问题，在分析各种故障产生原因的前提下，介绍消除故障的调整方法，并举出了应用实例。     

Temperature rise of double-row tapered roller bearings analyzed with the thermal network method

Based on generalized Ohm׳s law, the thermal network model (TNM) is developed for double-row tapered roller bearing lubricated with grease, which is commonly used in high-speed railway. The load distribution and kinematic parameters in bearing are obtained by developing a quasi-static model. The temperature of bearing at different speeds, filling grease ratios and roller large end radius are investigated. The results show that large rotating speed and filling grease ratio result in high temperature rise, especially at roller large end/flange contacts. Besides, an optimal roller large end radius is presented and its mechanism has been explored.     

铝合金大扁锭半连续铸造温度场与应力场的三维有限元仿真分析

基于大型非线性有限元分析软件MARC,建立了半连续铸造三维热力耦合的物理模型和数学模型及半连铸过程复杂的边界条件和热接触条件;模拟现场工艺变化规律,对铝溶体在凝固成形过程中的温度场和应力场进行仿真;通过改变结晶器冷却水量(改变一冷区和二冷区的界面传热强度)及拉坯速度等工艺参数,利用该软件系统综合分析了工艺条件的改变对铝锭温度场和应力场的影响规律.仿真分析结果与现场观测结果相吻合.     

基于RBF神经网络的丝杠热误差模型研究

数控机床的定位精度是反映机床性能的一项重要指标,由丝杠和螺母相对运动产生的热变形严重影响定位精度。结合丝杠热变形的非线性等特点,采用径向基函数神经网络方法建立丝杠热变形误差模型。同时在XHFA2420大型仿形定梁龙门加工中心,对模型进行了实验验证。     

带孔弹性元件温度场的模拟实验方法

在一些特殊应用场合,传感器弹性元件处于温度梯度场而产生热应力,实验研究温度场及热应力分布是采取补偿措施的前提和基础,本文介绍了带孔弹性元件温度场研究的模拟实验方法,并根据获得数据整理出温度分布随几何参数变化的部分拟合方程。     

作业现场自行式多用途试压泵

为满足井下作业封井器试压及井口的试压、管柱及下井泵的密封验证、液压式封隔器座封及打丢手等现场需要,研制开发了作业现场自行式多用途试压泵。该泵采用拖拉机作为牵引动力和试压装置动力,利用加装液压马达作为输出动力源,可分别驱动两用高压小排量柱塞泵及大排量螺杆泵,既能大排量现场作业快速灌注液体要求,又能平稳可控地进行高压试压、下井泵的密封验证、液压式封隔器座封及打丢手等不同施工需要。     

螺旋式纸浆离心泵内部流动的数值模拟

为分析螺旋式纸浆离心泵内部流动状态,给优化过流部件结构的优化设计提供基础,采用CFD分析软件Fluent对螺旋式离心泵内部单相流动和固液两相流动进行了数值模拟。给出了螺旋式叶轮建模方法和流场分析方法,分析了泵内流体速度和压力的分布特性,并基于流动模拟结果预测了水力性能,单相输送条件下的计算结果与试验结果取得了较好的一致。通过对一定体积浓度和颗粒粒径下固液两相流的研究计算,分析了螺旋式离心泵叶片表面以及流道内的固液相分布状态,对螺旋式结构的优化具有一定的参考意义。     

柴油机气缸盖的热流耦合分析

对某柴油机气缸盖的热流体与热应力进行耦合分析.首先运用CFD(Computational FluidDynamics)分析软件SC/Tetra计算温度场及流场,然后将得到的节点温度映射到用于结构分析的网格,再用有限元分析软件进行结构的热应力计算.通过对结果的分析发现设计的气缸盖的缸盖鼻梁区温度偏高,且温度梯度较大,热应力集中,说明鼻梁区冷却效果差,易出现裂纹.因此该处为危险区域,应该视为重点研究对象.还发现水套进水口布置的不够合理,调整进水口布置将不但有利于降低第四缸处最高温度,还有利于改进鼻梁区冷却.     

离心泵内流场的数值模拟

运用Cfdesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、蜗室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值,其结果与实验值达到了很好的吻合.通过对泵内流体数值结果分析,可以揭示其内部的流场特性,从而为今后泵的性能预测、设计提供依据,缩短开发周期及其成本.     

滚珠丝杠传动系统的温度场分析

滚珠丝杠在传动的过程中由于摩擦力矩会产生大量热能,因此需要对滚珠丝杠副的温度场分布进行研究.本文用ProE建立滚珠丝杠副的传动系统简化模型,将其导入ANSYS内进行有限元分析.计算出各个零件的摩擦力矩,推导出热分析的边界条件,分别加载在有限元模型中,从而对滚珠丝杠传动系统进行热力学稳态温度场分析,并根据温度场结果计算预拉伸力.