直齿锥齿轮预锻齿形优化设计

基于典型差速器行星齿轮的热-冷复合成形工艺,分析了预锻齿形设计的重要性。应用Deform-3D软件模拟不同齿形方案的预锻变形过程,通过数值模拟结果对比分析与物理试验验证,总结出标准预锻齿形与非标准预锻齿形设计的优缺点。若预锻齿形采用标准齿形,精整量较大时在齿根处产生金属折叠,精整量较小时齿面精度低;若预锻齿形采用非标准齿形,即增大齿面冷精整量,减少齿根处冷精整量,热锻件经冷精整后可以达到零件要求,由此确定了非标准预锻齿形为较合理方案。     

气动肌腱驱动的基于杆件-铰杆的对称夹具系统设计

利用气动肌腱代替传统的刚性气缸,与杠杆-铰杆增力机构进行巧妙的对称组合,可以代替传统液压夹具,具有结构紧凑、输出力大、无污染的优点。在此基础上,设计4种气动肌腱驱动的基于杆件-铰杆的对称夹具,分别介绍其工作原理,并给出相应的力学计算公式。     

大型五轴联动加工中心横梁结构设计

根据大型五轴联动加工中心高效、高精度的加工要求,设计出横梁板筋的类桁架结构形式,该结构连接点少、刚度大,可提高机床的加工性能;设计出4种不同结构的横梁,并通过有限元分析软件Ansys分别对其进行静力学分析,得出各结构在x、y、z 3个方向上的最大变形量;通过对质量、刚度和使用性能的比较得出最优结构,该结构质量为1 818kg,x、y、z方向上的最大位移变形值分别为0.045、0.031、0.148 mm,总体变形值为0.154 mm。     

两自由度太阳能跟踪系统设计

为了提高太阳能的利用率,更加高效地开发太阳能资源,提出了软件计算与传感器实时检测太阳光强相结合的控制方法。根据当地的时间、经纬度,得到当天太阳的高度角和方位角,驱动电机跟踪太阳位置;然后通过实时中断检测太阳光强,控制电机在一定的小范围内调整太阳光板,精确地跟踪太阳光强的最大点,提高了太阳光的利用率。主要介绍了控制系统组成、硬件电路设计以及实时跟踪软件的设计。     

T91钢的回火工艺分析及其组织评定

通过不同正火和回火处理获得不同状态的T91钢试样。采用金相、扫描电镜,硬度测试等方法,研究了不同回火条件下T91钢的组织演化过程与硬度变化规律。结果表明,随正火温度升高,T91钢中合金元素逐渐固溶,板条马氏体逐渐粗化,残留奥氏体减少,1050℃正火后获得最佳细小马氏体组织。670～820℃回火时,T91钢的再结晶点(790℃)和相变点(820℃)很近,随着回火温度的升高,正火板条马氏体开始发生回复和再结晶,带来硬度的逐渐降低,其中790℃回火时硬度最低。T91钢交货态采用760～780℃的回火工艺处理,保证了板条马氏体只发生高温回复,没有发生再结晶,所以从转变过程和组织形态看,称T91钢交货态的组织为回火马氏体更合理。     

原位生成TiC_P/Fe表面梯度复合材料组织及形成机理研究

利用铸造-热处理工艺原位反应生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对该复合材料的组织进行了研究,并深刻剖析了该复合材料组织的形成机理。结果表明:原位合成的TiC增强表面梯度复合材料大致分为三层;每层之间最大的区别是生成的TiC颗粒的大小及形状不同。远离基体侧的反应层接近于大块状的TiC,显然是颗粒基本上没有扩散;反应层与基体结合界面良好、无间隙,结合层TiC颗粒平均大小为2～4μm。因此,各梯度层TiC颗粒的大小决定了此种复合材料的不同层具有不同的硬度、冲击性能、抗拉强度和耐磨性等。     

β凝固TiAl合金的包套锻造及组织优化

采用Gleeble-1500D热力模拟机对Ti-43Al-5(Nb,Mo,B)(at.%)合金在不同温度和变形速率下的位移-载荷曲线进行实验研究,根据热模拟结果制定该合金的包套锻造工艺,成功实现了包套锻造,同时对合金的锻后组织及热处理组织进行分析。结果显示,该合金在热压缩过程中,载荷先快速升高,随后保持稳定,最后继续上升;在温度1150℃,以0.1/s的变形速率对合金铸锭进行一次包套锻造至工程变形量50%,获得了质量良好的合金锻坯。合金的锻后组织由大量弯曲、破碎的层片,细小的再结晶晶粒及少量残留β相和平直层片组成。经l180℃/5h热处理后,弯曲、破碎的层片通过静态再结晶和组织球化形成细小均匀的等轴晶粒,残留β相也基本消除,组织均匀性大幅提高。     

P91合金钢热变形力学行为的实验

利用Gleeble-3500热模拟试验机对P91合金钢进行高温压缩实验,得到了该合金钢在不同温度1000℃、1100℃、1150℃和1200℃,不同应变速率1s-1、0.1s-1、0.01s-1和0.001s-1条件下的真应力-真应变曲线。曲线形态基本符合普通结构钢的热变形力学特征。采用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系描述P91合金钢的高温流变行为,确定其变形激活能Q=499.89kJ/mol。P91合金钢应力-应变曲线的典型特征是,在大应变时曲线明显上翘。采用有限元数值模拟方法,分析摩擦力对真应力-真应变曲线翘曲的影响,发现除摩擦力外,还存在其他的影响因素。     

数控激光切割机传动系统的研究

目前国内绝大多数数控激光切割机的传动系统均采用齿轮齿条传动方式。文章对传动系统的惯量匹配、减速箱传动偏差、齿轮齿条运动副刚度以及横梁等环节进行了分析和研究,得到的方法和结论对数控激光切割机的设计和开发具有一定的理论参考价值。     

镁合金化学镀镍磷合金研究进展

镁合金因性能优异而用途广泛,但其耐蚀性很差,而化学镀镍磷合金能有效改善其耐蚀性。对镁合金化学镀镍磷合金的基本原理以及新工艺研究进行了概述,并展望了今后镁合金化学镀镍磷合金的发展趋势。