一种半柔性轴承的径向游隙控制工艺

分析了一种半柔性汽车转向管柱轴承的结构原理,推导出了该轴承的径向游隙的计算公式,找出影响轴承径向游隙的因素,并对各个因素进行灵敏度分析。用统计方法分析了该轴承游隙的概率分布。提出了基于零游隙轴承宽度测量、连续或分级控制轴承宽度的工艺方法,来提高该轴承的合格率。     

一种径向永磁轴承设计与研究

建立一种径向永磁轴承系统,永磁轴承的设计便被简化为单端径向永磁轴承设计与分析。采用ANSYS磁场求解方法,建立单端径向永磁轴承3D有限元模型,分别得出动静磁环轴向宽度、径向宽度、截面面积和间隙对其径向承载刚度的影响,这为此类径向永磁轴承的设计提供了优化依据。     

汽车悬架橡胶衬套静刚度设计方法

基于刚度叠加法的原理、非线性有限元分析及优化理论,提出了悬架衬套3个方向静刚度的设计方法.以某乘用车悬架橡胶衬套的三向静刚度设计为例论述了该方法的有效性.该方法对悬架衬套三向静刚度的设计具有指导意义.     

基于铰链刚度柔性微夹钳设计及分析

柔性微夹钳是一种用于将微驱动输出位移放大处理的柔性机构。该结构是利用机构中柔性构件的自身变形来实现运动、力和能量的传递和转换的一种新型机构。本文基于铰链刚度设计并分析了具有放大功能的全柔性微夹钳。基于伪刚体模型建立运动平衡方程,依据虚功原理得出微夹钳输入力、输入位移与输出位移之间的关系,并对以此计算过程所得模型进行有限元模拟分析,分析结果说明与理论计算一致。当该柔性微夹钳在材料强度极限允许范围内,微夹钳单侧输出位移可达0.989 mm。而且瞬态变化均是连续平稳的,且没有突变,表明该柔性钳在运动过程中,具有良好的平滑性。最后,进行柔性微夹钳的样机制作和试验测量,验证了设计的可行性。     

一种新型柔性铰链的转动刚度推导与验证

设计了一种基于圆弧型薄板结构的柔性铰链,以力学与微积分相关理论为基础,给出了该结构转动刚度近似计算公式的推导过程,并用Matlab绘制了曲板内径等3个关键参数对其转动刚度的影响程度曲线,然后依靠有限元软件Ansys给出了转动刚度的仿真计算公式.最后对实体样件进行了刚度测试,验证了其解析模型和仿真模型的准确性.     

片状精密柔性铰链的转动刚度测量

为了解决薄片类复杂结构柔性铰链转动刚度精密测量问题,研究了一种基于力传感器和自准直仪的测量方法。采用ANSYS有限元软件对六种不同厚度的柔性铰链进行数值分析,并搭建试验系统进行实际测量。结果表明,计算结果与测量结果基本吻合,多次重复测量的最大标准差为1. 6480(N·m/rad)。该方法一致性好、测量效率高,为薄片精密机械零件转动刚度测量与验收提供了一种有效方法。     

基于柔性并联机构的变刚度夹持器设计分析

提出一种新型双夹爪变刚度夹持器,每个夹爪是一个由四根对称旋转柔性支链组成的变刚度柔性并联机构（VSFPM）。夹持器由两个电动机驱动,其中一个宏动电动机用于控制夹爪的开合运动,适应被抓取物体的几何尺寸;另一个微动电动机用于控制柔性支链的旋转角度,以调整夹爪在开合方向的刚度,实现变刚度柔顺抓取,提高对被抓取物体几何形状、材料属性的适应能力。基于刚度投影方法,分析了基于旋转支链柔性并联机构在夹持方向上的变刚度原理;应用基于伴随变换的刚度分析方法,求得了夹爪在任意旋转角度下的刚度模型;通过有限元仿真分析,验证了刚度模型的准确性。此外,有限元分析结果表明,提出的VSFPM机构具有较大的刚度调整范围（0.178~9.663 N/mm）,为变刚度柔性夹持器设计提供了新的思路和方法。     

广义三交叉簧片柔性轴承的旋转刚度特性研究

广义三交叉簧片柔性轴承(Generalized triple-cross-spring flexure pivots,GTCSFP)具有较大运动行程和较高精度特性,综合性能优良,可广泛应用于各类精密仪器。在小角度近似和无轴漂假设的前提下,利用梁约束模型应变能理论,建立GTCSFP的旋转刚度解析模型,并给出模型的适用范围和误差估算方法。模型分析结果表明:1当簧片交叉点位置参数λ=0.127 3时,扭矩与转角呈线性关系;2扭矩m和切向力f对柔性轴承具有驱动作用,径向力p会影响柔性轴承的旋转刚度;3在给定的适用范围内,特别是当λ∈[0.1,0.2]时,刚度模型准确性较高。GTCSFP的非线性有限元分析结果验证了旋转刚度模型及其分析结论的准确性。对实际加工的GTCSFP进行试验测试,试验结果与有限元分析和刚度模型的结果基本一致,模型准确性得到试验验证。所建立的GTCSFP旋转刚度模型,对其参数设计和优化具有指导意义和参考价值。     

动力减振镗杆中环形橡胶径向刚度有限元分析

基于弹性力学经典理论,给出了内藏式动力减振镗杆中环形橡胶径向刚度的计算公式.建立了基于ANSYS的环形橡胶有限元模型,通过模型分析的结果与理论值的对比,验证了有限元模型及其分析结果的正确性.最后利用ANSYS中的优化分析功能,实现了环形橡胶径向刚度与其他参数之间的快速而准确的换算.     

一种永磁轴承的刚度特性分析

介绍了一种混合型磁悬浮轴承及其工作原理,根据磁荷法原理对一个有具体参数的径向磁轴承进行了磁力计算,对计算结果数据应用MATLAB软件求出了转子在各种位置时受到的磁力的数据,建立了转子的刚度矩阵,分析了各主刚度与牵连刚度特性。分析结果表明：该径向磁轴承在转子径向及偏转微动时具有使其自动稳定的能力。     

一种双列调心球面球轴承刚度的计算及应用

鉴于双列调心球面球轴承在大型精密仪器中的广泛使用,运用弹性接触理论推导出适合计算该类型轴承的刚度计算公式,用以仪器系统形变和位移的定量分析。并以一大型天文望远镜中所用的该轴承为例,计算了轴承的径向和轴向刚度,讨论了采用有限无法进行数值计算时,该双列调心球面球轴承的简化和有限元模型的建立。     

基于参数化有限元分析的桥梁支座刚度矩阵的求解

应用参数化有限元分析技术,对桥梁铅芯橡胶支座进行了分析,阐述了如何运用参数化技术分析复杂组合结构。经过分析,获得了不同参数下铅芯橡胶支座的刚度矩阵,为桥梁的整体量化分析提供了数值依据。     

一种被动三自由度变刚度柔性基座设计

在一些大型航天器上,为扩大机械臂的工作空间,往往采用宏微臂组合的方式。当微臂工作时,宏臂相当于微臂的柔性基座。针对这种宏微臂串联组合方式,设计一种被动三自由度来模拟宏臂,用于微臂的地面试验。柔性基座实现了三自由度之间的耦合,且采用不同的原理实现了三自由度方向刚度的可调性。对柔性基座进行了刚度特性分析,得到了其变形角度的刚度阵,并对其刚度阵进行了分析。为柔性基座机械臂的动力学研究提供了实验平台。     

一种计算深沟球轴承径向刚度的新方法

介绍了一种使用有限元计算深沟球轴承径向刚度的方法,基于patran／nastran对深沟球轴承有限元模型建立和求解进行了详细的阐述。并根据经验公式计算深沟球轴承的径向刚度。有限元计算结果与经验公式结果比较表明,该种方法适合求解深沟球轴承径向刚度。     

柔性转子滚动轴承系统混沌行为研究

研究了滚动轴承支承的柔性转子系统的混沌行为。考虑空间Euler-Bernoulli杆单元、刚性圆盘、圆柱滚子轴承非线性接触力、不平衡力,使用有限单元法建立了柔性转子轴承系统的非线性动力学方程组。根据FPA修正法确定求解周期,采用Runge-Kutta法、Newton-Raphson法求解非线性动力学方程组,用获得的系统最大Lyapunov指数判断系统的混沌行为。以某滚子轴承柔性转子系统为例,研究了该类转子系统在径向间隙、不平衡力、转轴刚度比对柔性转子系统混沌特性的影响规律,发现随着轴承径向间隙的增大,系统的混沌区间逐渐增大、变多。不平衡力的存在使得系统混沌的转速及范围变大。随着刚度比增大,振幅峰值及对应的转速均逐渐增大,系统混沌区间也增多,轴承非线性振动对柔性转子系统非线性行为的影响逐渐增强。     

计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析的快速近似算法

建立变形矩阵人工处理数据量大和润滑分析计算耗时较长是研究计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析2个主要问题。采用APDL语言编写专门的计算程序来自动求取变形矩阵,并根据变形矩阵的特点,提出了一种在轴承承载区油膜压力对应节点位置处动态截取子矩阵的快速近似新算法。计算结果表明在内燃机一个工作循环内,快速算法得到的最大油膜压力、最小油膜厚度和轴承反力的计算误差在3.2%以内,润滑分析计算时间下降了2个数量级。     

基于DYNAFORM的自润滑轴套卷制成形的数值模拟

以Ⅰ型材料标准轴套为研究对象，阐述了自润滑轴套卷制成形仿真的关键技术，根据实际情况采用了一种简化处理的方法，在eta／DYNAFORM软件中建立多步成形的有限元模型并进行了仿真分析。结果表明，简化处理的方法可行，数值模拟技术可以更好地了解轴套在卷制成形时的力学行为及成形特点，为实际生产加工提供了较大的参考价值。     

基于模态理论的白车身静刚度计算方法

以线性系统的模态理论为基础,将简单矩形框架的弹性体模态与静刚度之间的关联性推广到白车身,推导出了具体的数学表达式,再以此为依据,通过有限元分析直接提取各阶弹性体模态参数,从而获取车身静刚度,改变了以往依靠柔度矩阵和大型试验来计算静刚度的方法。研究结果表明,模态理论方法和传统静力学方法所得到的静刚度相差在10%以内,说明白车身的整体静态柔度可以用模态柔度贡献量之和表达,且这种计算方法具有较高精度,能为低阶模态和刚度性能的目标设定提供参考。同时,各阶模态的柔度贡献量的大小可以作为低阶模态识别的重要依据。最后将有限元计算结果与白车身静刚度试验结果作对比,其误差控制在8%以内,其中由模态方法计算的扭转刚度误差低于3%,因此说明此次有限元分析是可靠的。