高速直齿圆柱齿轮离心应力的计算

本文推导了高速直齿圆柱齿轮离心应力的计算公式 :为了计算离心应力的方便 ,给出了系数A的数值表。同时 ,分析了齿数Z对系数A的数值的影响 ,绘制了系数A的数值随着齿数Z的变化曲线 ,为齿轮强度计算和设计计算提供了理论依据。     

阿基米德曲面楔块的PCE型离合器动力学特性分析

根据离合器设计理论,设计了阿基米德曲面楔块的PCE型离合器和单圆弧曲面楔块的PCE型离合器.在对两种PCE型离合器进行三维几何造型基础上,建立其动力学模型,对比分析了阿基米德曲面楔块的PCE型离合器与单圆弧曲面楔块的PCE型离合器的楔合时同、楔入冲击力及稳态楔合力等参数,结果表明阿基米德曲面楔块的PCE型离合器具有楔入迅速、冲击较小、稳态楔合力小的特点,具有较好的综合性能.文中研究为阿基米德曲面楔块的PCE型离合器的设计及应用提供了重要依据.     

基于改进最佳极限偏差法的弧面凸轮机构公差分配研究

基于空间啮合理论推导了含误差的弧面凸轮机构啮合方程,采用微分分析法推导了影响弧面凸轮机构运动精度的各误差因素的影响系数表达式。结合各误差影响系数,探讨了弧面凸轮机构的简易公差分配法,然后综合考虑加工成本、尺寸因素、装配性能等工程实际,提出了弧面凸轮机构改进最佳极限偏差公差分配法。用这两种方法对某型弧面凸轮机构进行了公差分配,结果表明采用改进最佳极限偏差法更为合理。对弧面凸轮机构的公差分配进行了有益的探索,同时也为其他空间共轭传动机构的公差分配提供了一定的借鉴。     

利用三维格子Boltzmann法研究化学机械抛光中压力分布

利用三维格子Boltzmann法(LSM),对化学机械抛光(CMP)的润滑过程做了数值模拟,得到了不同晶片和抛光垫转速下的压力分布,并讨论了抛光液黏度对高压涡中压力最大值的影响.数值模拟结果表明,晶片自转是产生"双涡图"的主要原因,抛光垫旋转则主要产生"单涡图",抛光垫和晶片旋转的综合作用一起影响抛光效果,其中抛光垫的转速的改变对去除率影响较大.利用格子Bohzmann法模拟润滑问题,所得结果与求解Reynolds方程的结果一致,并具有计算效率高、几何直观等特性,能实现CMP过程的三维模型,且较容易实现对多相流的模拟.     

预应力切削过程刀具磨损的离散元模拟与试验研究

采用颗粒离散元法建立了描述切削过程中陶瓷刀具与切屑摩擦磨损行为的离散元模型;基于预应力切削原理,设计了一种用于车削加工环类零件的预应力加载装置,采用Sialon陶瓷刀具对GH4169环类工件进行了预应力车削试验,结合离散元模拟分析了预应力切削条件下切削力和刀具磨损的变化规律。结果表明:随着预应力的增大,预应力对刀具的磨损形态和机理没有明显的影响,刀具磨损随预应力的增大逐渐减小,在一定范围内提高切削速度可减少刀具的磨损。离散元模拟结果与试验结果具有一致性,验证了应用离散元模拟陶瓷刀具磨损的可行性。     

单晶硅加工裂纹的离散元仿真研究

通过力学性能数字试验模拟及校准,建立了单晶硅的离散元模型.基于该模型对单晶硅微加工过程进行了动态模拟,分析了不同切削速度、切削深度及刀具前角等对加工后表面裂纹情况及切屑形成的影响,结果表明:加工后表面裂纹的数目及其最大深度均随刀具前角的增大而减小,而随切削速度及切削深度的增大而增大;切削速度越高,切削深度对加工表面的质量影响越大;随着刀具由正前角变为负前角,刀具前方特别是刀具下方的材料损伤程度逐渐增大,在前角变至0°之前,刀具下方的材料损伤程度基本上保持不变,而当前角变为-15°时,刀具下方的材料变形程度显著增大.     

预应力硬态切削加工过程的有限元数值模拟研究

基于预应力切削的原理,建立预应力硬态切削42CrMo钢的正交切削热力耦合有限元模型,采用剪切断裂失效准则、单元删除和任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian, ALE)方法实现切屑的分离.研究工件材料的本构关系、切屑分离标准、刀屑接触面的摩擦模型以及热传导方程等切削模拟中的关键技术,得到不同预应力大小对加工表面残余应力的影响关系;将数值模拟结果与实验数据进行比较,两者具有较好的一致性.     

新型黃原酸衍生物的合成及其摩擦学性能

采用不同烷基的黄原酸钠盐与氯亚甲基苯并咪唑进行取代反应,合成了3种新化合物,产物结构经IR、UV、1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行了表征确证,考察了其油溶性和热稳定性,并利用四球试验机考察了合成的3种新化合物在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明,合成的3种化合物均能溶于大部分有机溶剂而难溶于水;3种化合物表现出很好的热稳定性,其第一分解温度均高于178℃,最高到480℃才分解完全,能适应一般工况条件的要求。3种新化合物在液体石蜡中有很好的极压抗磨作用。     

C/SiC陶瓷基复合材料界面力学性能的离散元模拟

采用离散元法(DEM),用BPM(Bonded-particle model)模型分别建立并校准SiC陶瓷基体和碳纤维离散元模型,采用位移软化接触模型表征层间和纤维/基体之间的界面元损伤双线性本构关系。通过DCB试验(Doub-le cantilever beam virtual test)和微滴脱黏试验分别对其界面强度进行收敛试验,动态地观察了塑性变形、裂纹扩展及界面脱黏过程。结果表明,位移软化接触模型可以很好地表征界面损伤过程,采用离散元法可以很好地动态模拟较复杂复合材料的损坏过程。