PLG型平行轴联轴器的弹性静力学分析及设计

通过分析三相平行轴联轴器的传动原理及机构组成,考虑过约束特性和变形协调关系,建立了该机构的弹性静力学模型。在此基础上,针对PLG型滚动轴承的疲劳寿命为机构的薄弱环节,并得出该系列联轴器的主要设计与选用准则。     

西门子1 000 MW汽轮机组轴系碰磨故障特性研究

某西门子1 000 MW机组停机过程中,高压转子出现振动及其偏心值异常增大故障,存在高压转子发生永久弯曲的重大风险,严重威胁了机组的安全性。基于有限元法建立了轴系的动力学模型,分析了高压转子发生动静碰磨的动态响应,获得了高压转子发生碰磨的故障特征。采用数值仿真模拟了该型机组停机过程中高压转子的异常振动。研究结果表明,该机组停机过程中,高压转子振动及其偏心值异常增大的原因是端部汽封碰磨。通过开展高压缸径向间隙碰缸试验,调整高压转子与汽缸之间的径向间隙,解决了该问题,消除了高压转子可能发生永久弯曲的重大风险。     

重型车辆多轮转向机构的仿真研究

采用新型的函数逼近法,针对多轮重型车辆用中心臂Watt-Ⅱ六连杆转向机构进行了分析与仿真研究。在符合该转向机构运动学原理以及车辆转向阿克曼原理的基础上,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,进一步编制了相应的设计计算程序,从而实现了对其尺寸参数的解析求解。在此基础上,利用ADAMS软件对转向系统进行运动仿真分析,给出了仿真实例,并进行了机构转向误差分析,验证了该设计方法的正确性,得到了不同车辆尺寸参数与转向精度的关系,可供多轮重型车辆实际设计时参考。
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基于信号流图法对行星轮系传动特性的研究

根据行星轮系的传动原理,提出了一种采用信号流图的方法计算复杂行星轮系的转矩。将行星轮系传动链的结构特征与信号流的传递特性相结合,建立了XP型、PX型、T型、∏型和E型行星轮系混联系统的信号流图模型。再利用信号流图的计算规则,将这些行星轮系的拓扑图模型进行简化计算,获得了各种混联系统输入、输出轴及系统内部各构件的转矩等特性参数的计算关系式。该方法具有较好的直观性和计算高效性,为复杂行星轮系传动特性参数计算等方面的研究提供了一种新方法。     

考虑齿间摩擦力的齿根弯曲应力计算

按照现行齿轮强度计算方法,全面地分析计算了齿间摩擦力对增速和减速传动中大、小轮齿根弯曲应力的影响。结果表明:考虑齿间摩擦力的影响后,从动轮的齿根应力有所减小,主动轮的齿根应力有所增加,特别是增速传动中的主动大齿轮较多,在设计时应予以考虑。     

超临界660 MW机组异常振动频率的诊断与处理

针对某超临界660 MW空冷机组运行中存在的3.5倍频和7倍频异常振动故障,通过测量其轴承瓦盖振动频率、对轮罩振动频率以及传感器支架的固有频率,认为振动原因为对轮罩和传感器支架存在3.5倍频和7倍频的固有频率,导致机组运行中该对轮罩和传感器支架发生了共振.取消对轮罩后,该机组异常振动得以消除.     

抽汽式机组油膜振荡的产生机理及处理措施

某台抽汽式机组在带负荷的过程中突然出现了比较罕见的油膜振荡,并且尚未确定哪些因素激发了本次油膜振荡.为了避免机组在运行过程中再出现油膜振荡,对引起该枫组发生油膜振荡的机理进行了研究.结果表明,一方面,轴承检修过程存在容易引起轴承自激振动故障的缺陷;另一方面,由于转子热态中心与冷态中心之间的区别,在机组投运抽汽的过程中,蒸汽干扰力与轴承本身的缺陷相互耦合导致油膜振荡故障.通过对该轴承的顶隙进行处理,该轴承的振动大幅降低,投抽汽时再也没有出现过油膜自激振动.验证了抽汽产生的蒸汽干扰力和轴承本身稳定性不好是导致该机组出现油膜振荡的两个主要因素,为抽汽式机组的设计、安装和运行提供重要参考.     

大型柴油机滚轮内孔线型分析

大型柴油机滚轮内表面磨损,外表面拉毛,极大影响柴油机安全运行。现针对多次发生滚轮破坏事故的柴油机,利用ANSYS有限元软件对滚轮不同的内孔线型进行应力、变形以及接触应力等分析,得出使用内凸形滚轮优于直线型和内凹型的结论,并在工程应用中验证了其有效性。     

基于有限元分析的斜齿轮搅油功率损失测算及实验验证

引入流体力学的两相流理论、轴流风机和径流风机的动量定理,对单个斜齿轮的搅油功率损失进行了有限元数值估算。考虑流体的黏性、密度,齿轮的螺旋角、模数、齿数、转速,周边工作温度,箱体尺寸,重力加速度和润滑油浸没深度等参数的影响,使用有限元流体力学软件Fluent对多组不同参数斜齿轮的三维搅油流场和搅油功率损失进行了数值仿真。进一步通过实验数据对数值仿真结果的部分参数进行了验证和比对,证明了中低转速条件下可以使用仿真的方法预估搅油功率损失的数值。研究结果也为后续啮合状态下的斜齿轮组搅油功率损失的数值计算提供了方法依据和理论参考。     

大客车侧面碰撞建模与仿真分析

针对客车在行驶途中出现的侧面碰撞安全性问题,相关法规不完善。以某半承载式公交客车为例,对现有的ECER95移动壁障进行配重、位置调整建立客车侧面碰撞有限元模型,分析客车在30km/h、50 km/h碰撞初速下碰撞过程中的能量、乘员头部及骨盆加速度、生存空间变形及侧围吸能。仿真结果表明,客车碰撞过程满足能量守恒定律,乘员头部和骨盆最大加速度为17.7g、13.96g,生存空间测量点最大变形为387.5mm,损伤参数值均在乘用车乘员保护法规参考值范围内,侧围腰立柱和横梁吸为主要吸能部件。根据仿真分析提出客车侧围轻量化设计方案,将50 km/h作为客车侧面碰撞试验速度具有可行性。