面向行星滚柱丝杠副载荷均布的螺纹牙修形方法

基于行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹牙载荷分布和螺纹牙受载变形关系,提出了滚柱螺纹牙的一种修形方法。采用不同的修形量分别对螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙进行修形,并对修形后的螺纹牙载荷分布进行计算分析,结果表明,滚柱螺纹牙修形对接触对的载荷分布有较大的影响,螺母侧和丝杠侧载荷分布对修形量的敏感程度不同。通过滚柱螺纹牙修形量对螺纹牙载荷分布的影响规律研究,得到了在文中所给PRSM参数下,螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙修形量的最优值,可以为未来PRSM均载设计提供理论指导。     

行星滚柱丝杠副螺纹牙均载设计方法研究

为实现行星滚柱丝杠副(PRSM)的螺纹牙均载设计,使作用载荷尽可能在滚柱螺纹牙间均匀分布,从PRSM结构参数设计与螺纹精度设计2个层面展开研究。根据螺纹牙设计的弯曲与剪切强度条件与接触屈服条件,得到螺纹牙额定载荷与极限载荷计算方法以及PRSM参数设计准则。在参数设计层面,按照PRSM参数设计的一般流程,采用单因素方法研究了主要设计参数对载荷分布的影响规律,揭示了设计参数对载荷分布影响的基本规律,用于指导均载设计中参数优化。结果表明,各参数优化设计的关键是使丝杠、滚柱与螺母三者的轴段刚度有利于载荷均匀分布。在螺纹精度设计层面,研究了服从不同正态分布的随机螺距误差对载荷分布的影响,基于其影响规律,提出螺纹精度设计与公差带位置控制方法,实现PRSM螺纹牙均载设计。     

考虑误差的行星滚柱丝杠副滚柱承载分布

为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析负载、接触角、螺旋升角、滚柱螺纹牙数和螺纹副材料弹性模量比对滚柱承载分布规律的影响.结果表明:在相同误差分布下,负载越小,滚柱螺纹牙承载分布波动越大,负误差更有利于降低前3个螺纹牙承载比例;接触角或螺旋升角越小,滚柱螺纹牙承载分布越均匀;随着螺纹牙数增大,各螺纹牙承载比例逐渐降低,且误差对承载比的影响变小;降低丝杠或螺母弹性模量可有效改善滚柱螺纹牙承载分布.     

不同安装方式下行星滚柱丝杠副载荷分布研究

综合考虑行星滚柱丝杠副轴段刚度、螺纹牙刚度和接触刚度及安装方式、受力状态等因素,建立了行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布计算模型。在对计算模型验证的基础上,详细分析了安装方式、受力状态、结构参数和牙型参数等对螺纹牙载荷分布的影响规律。结果表明,决定螺纹牙载荷分布规律的主要因素是行星滚柱丝杠副的材料参数、结构参数与安装方式,其中丝杠与螺母的轴向累积弹性变形是引起行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布不均的主要原因。螺纹牙刚度对载荷分布的影响较小,随着螺纹牙刚度的减小,载荷分布不均程度逐渐降低。此外,滚柱螺纹牙个数与螺距对载荷分布的影响很大,载荷分布不均程度随着螺纹牙个数的增大或螺距的增大而增大。     

高强钢板组合螺栓抗拉性能有限元分析

高强钢板钻孔攻丝后替代螺母,与高强螺杆组合成一种新的单边螺栓连接副,可用于钢管柱框架节点.为研究钢板组合螺栓抗拉承载力和破坏机理,在本组试验研究的基础上对4类钢板组合螺栓共64个试件进行单调拉伸数值模拟,以板厚和螺杆直径为研究变量,包括Q345B、45号钢、Q460C和Q690D四种钢材和10.9级M16、M20、M24、M27和M30五种规格高强螺栓.结果表明:Q345B、Q460C和Q690D均可作为45号钢的替代材料;钢板组合螺栓在锚固可靠的条件下,可按螺杆螺纹极限抗拉荷载的70%作为其抗拉设计值;钢板较薄时,发生钢板螺纹滑牙破坏,螺栓拔出,螺杆最大应力位于锚固区,钢板向外凸起,凸起量大于支点间距的1/200;钢板较厚时,发生螺杆拉断破坏,螺杆最大应力位于构造区,两种破坏模式中钢板的最大应力均位于钢板螺纹第一扣处.为保证钢板组合螺栓不发生钢板螺纹滑牙破坏,建议Q345B钢板厚度不宜低于1.15d;Q460C钢板厚度不宜低于1.10d;Q690D钢板厚度不宜低于0.95d,根据弹性力学和螺纹传力机理推导高强钢板组合螺栓抗拉承载力公式,公式计算结果与有限元结果吻合良好,研究成果可为钢板组合螺栓的设计提供参考.     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

GFRP筋土钉支护钉头的锚固性能

土钉钉头为土钉墙整体结构中的薄弱部位,为研究土钉钉头锚固性能,以一种装配式柔性面层GFRP筋土钉墙为例,通过室内钉头锚固性能试验及三维数值模拟对外径32 mm的中空GFRP筋钉头的极限抗拉强度、钉头变形及破坏规律进行研究。研究结果表明,该GFRP筋钉头极限承载力在240~290 kN之间,当螺母拧紧时螺纹副的应力主要分布在螺纹牙前3环,其中以钉头第1环螺纹牙应力集中现象尤为明显;此外,采用螺纹展开法建立钉头螺纹牙的力学模型,得出了第1环螺纹极限剪切强度与钉头极限荷载之间的关系,并通过计算得出该GFRP筋钉头极限承载力为244.54 kN,与试验结果相符。通过室内钉头锚固性能试验的脆性破坏特点,确定GFRP筋钉头安全系数在1.8~2.0之间,并判定此种GFRP筋安全荷载在125~135 kN之间。     

POM材料起重器螺母的强度分析与注塑工艺研究

进行了POM材料替代铜合金材料制造起重器螺母的可行性研究．采用有限单元法校核了螺母在工作情况下的变形与螺母螺纹牙的强度．结合有限单元法与正交实验法,分析了注塑工艺对螺母成型质量的影响,确定了较好的螺母注塑工艺．对螺母模型进行了CAD建模,然后将螺母力学模型输入ANSYS中进行强度分析,校核了螺母的力学强度;再将模型数据输入Moldflow,根据设计的正交实验和分析结果,确定了较好的注塑工艺参数．研究证明：利用POM材料代替昂贵的传统铜合金材料来对起重器螺母进行制造是可行的,并可以大大降低材料成本与加工成本．     

螺纹间的载荷分布

螺纹联近及螺旋传秘在机械设备中应用极广,其螺纹间载荷分布不均匀的规律早由茹柯夫斯基得出。螺纹间载荷分布的不均匀性,对螺纹联接和螺旋传动装置带来不利影响,导致螺纹磨损不均匀,进而引起破坏,材料承载能力亦未能充分发挥,对于承受重载的轧钢机、压力机的调整螺母和传动螺母,分析它的螺纹间载荷分布规律,影响因素,进而作出更合理结构设计,是有实践意义的。这里仅依据见到的几篇资料所介绍的分析螺纹间载荷分布规律的方法,综合作的一篇研究报告,说明在一般受载情形下螺纹间载荷分布规律如何分析得到,并具体应用来试分析教学中设计的起重螺旋,它的螺纹间载荷分布规律,至于深入分析其影响因素,作出合     

改造的数控车床保护外罩优化设计

随着数控技术的普及，针对普通型CA6140车床数控改造后的调查，存在着安全和卫生的问题，因此采用AutoCAD、Cimatron等先进软件进行设计专用保护外罩，利用等负载优化设计的螺纹螺母联接钣金，优化设计了数控车床保护外罩，达到经济、实用的目的。     

变螺距与等螺距螺旋输送器的计算机绘图程序通用化

本文介绍了变螺距与等螺距螺旋输送器(又称绞龙)计算机绘图通用化程序的编制原理。该程序具有消隐、变比、平移等功能。利用该程序中参数的变化,可绘制粮油机械中常见的变螺距绞龙、等螺距绞龙、压榨机械中的榨螺和方牙螺绞等零件的真实投影图。     

反向式行星滚柱丝杠承载分布及寿命分析

反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式。根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg-Palmgren方程建立寿命评估模型。将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性。针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明：载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小。     

面食挤出机螺杆的设计与制造

本文提出了面食挤出机上关键零件变螺距螺杆的一种设计与制造方法。     

Numerical Study on the Mixing Performance of Screw Mixing Elements and Conventional Screw Elements

he flows of rigid polyvinyl chloride (R-PVC) in co-rotating twin screw extruders with screw mixing elements and regular screw elements were simulated by using the finite element method. The three-dimensional,non-isothermal flow fields of R-PVC in the two kinds of screw elements were calculated. The mixing performance of each type of element was studied by the particle tracking analysis method. The results show that the temperature distribution and shear-rate distribution are more uniform in the flow channel...     

料仓卸料螺旋的轮廓方程及应用

本文推导出料仓卸料螺旋的轮廓曲线方程,并对其在料仓等径变距、变径等距、变径变距卸料螺旋叶片设计的应用情况进行了探讨。     

螺杆挤压机及其在食品工业中的应用

简述了螺杆挤压机的历史,工作原理,分析比较了单螺杆和双螺杆挤压机的结构特点、综合了螺杆挤压机在食品工业中的主要应用方面,生产淀粉膨化食品、蛋白质挤压食品、膨化饲料,还可作为物殊的化学和生化反应,是出今后对挤压机的重点研究方向为设备结构参数的优化设计,螺杆与机简磨损的分析研究,通过对挤压膨化过程进行模拟,优化来提高挤压膨化机的自动化控制水平。     

稀土催渗对锁紧自攻螺钉渗碳影响的研究

高品质的锁紧自攻螺钉要求具有较高的耐磨性、强韧性和抗冲击性。通过试验滚动炉渗碳并用稀土材料作为催渗剂,研究不同稀土含量催渗剂在渗碳热处理时对锁紧自攻螺钉渗碳层的影响。试验结果表明,在渗碳工艺相同条件下,随着稀土添加量的增加,渗碳层的厚度与碳浓度逐渐增加,而碳浓度分布梯度则随渗碳层的加深而越来越平缓,同时通过试验表明,不同的稀土添加量下锁紧自攻螺钉渗碳层的显微硬度、碳浓度关系基本符合正态分布。     

滚锥齿螺母式螺旋传动机构的结构及螺杆螺旋面生成原理分析

滚珠丝因其螺母中滚珠循环所引起的诸多问题而难于适应机电系统高速化的需要。本文所提出的种新型滚动螺旋机构用滚齿式螺母代替了滚珠丝杠的滚珠循环螺母。应用空间啮合原理对此机构中螺杆螺旋面的生成及加工方法进行了分析,并对其螺母的结构进行了讨论。此滚动螺旋可为滚珠丝杠的替代机构有关广阔的发展前景。