含间隙铰链舵面传动机构刚柔耦合动态特性研究

为了研究间隙铰链对舵面传动机构动态特性的影响规律,基于一种改进的变刚度法向碰撞力模型,计入杆件弹性因素,分别进行了不同间隙值（c=0、c=δ及c=1.6δ）、不同摩擦因数（0.06、0.08及0.1）工况下舵机角速度、角加速度的数值模拟分析。结果表明,因间隙影响,舵机动态输出角速度、角加速度均呈现明显的振荡现象,且角加速度较角速度振荡幅值更大;同时,在驱动载荷发生变化时,角速度、角加速度均存在较大的波动,但无间隙情况下的波动程度较有间隙情况下更大;此外,间隙铰链处摩擦因数越大,角速度和角加速度振荡幅值越大,并伴随高频振荡和延迟现象。     

基于PDM产品结构的机械性能仿真模型研究

为了解决机械协同仿真中的复杂仿真数据管理问题,基于PDM产品结构提出了协同仿真数据管理的技术解决途径—性能仿真模型(PSM,Performance Simulation Model)。定义了性能仿真模型及各功能元素,通过机械产品装配结构重点研究了PSM的层次结构关系,构建了数据结构矩阵来阐述各元素间的仿真数据流转关系,搭建了PSM整体功能架构,最后将PSM应用于某船舶行星齿轮减速器协同仿真平台。结果表明:性能仿真模型实现了机械协同仿真中仿真数据管理功能,并解决了协同仿真与PDM系统的交互问题。     

啮合过程中人字齿行星传动齿轮齿根弯曲应力计算方法

利用线性规划法计算了人字齿轮在不同啮合位置下的载荷分配,得到了行星传动各齿轮的齿根弯曲应力随啮合位置改变的变化历程。整个计算过程实现了载荷和约束的自动施加,找到了齿根的最大应力及其位置。分析结果表明,齿根应力最大值一般出现在轮齿承受最大载荷的时刻附近。     

驾驶室结构振动及其声固耦合噪声响应分析

利用有限元分析软件ANSYS和声学分析软件SYSNO ISE对卡车驾驶室的振动与内部声场耦合做了数值计算分析研究。介绍了振动频响分析方法,动力学计算与声学边界元模型耦合的具体步骤。通过计算分析,分别研究了驾驶室结构的声固耦合模型与非耦合模型对室内声场的影响,从而找出在不同的壁板厚度条件下,声固耦合作用对室内噪声的影响,以及驾驶室内声场的变化规律。     

含有直廓内齿轮行星轮系的传动误差计算与噪声试验

针对硬齿面内齿轮渗碳淬火后难于实现磨削的现状,提出以易于成形磨削的直线齿廓代替渐开线齿廓的方法。建立行星轮系齿轮的几何模型,利用齿面接触分析技术、承载接触分析技术和行星轮相位差的概念计算行星轮系传动误差。在不同转速和载荷下对渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器进行噪声对比试验。传动误差计算和噪声试验均表明,在一定载荷条件下,直廓内齿轮行星轮系代替渐开线内齿轮行星轮系在工业上是完全可行的。     

新型行星滚柱滚轮复合传动装置原理及运动学分析

提出了一种将行星滚柱丝杠和次摆线滚轮齿条进行结合形成的新型传动装置——行星滚柱滚轮复合传动装置,该装置不仅具有行星滚柱丝杠结构紧凑、承载力大的优点,还兼具次摆线滚轮齿条传动精度高、低噪声的优点。阐述了该装置的传动原理并建立了传动装置参数匹配设计方法;针对特定工况需求,进行了传动装置的参数设计和三维建模。采用Adams软件完成了行星滚柱滚轮复合传动装置的运动学仿真,验证了该传动装置的基本传动原理及设计的可行性,并分析归纳了部分基本设计参数对运动特性的影响规律。     

材料属性温度相关热弹塑性接触问题研究

应用有限元方法建立了可考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触模型。研究了摩擦力和不同热输入情况下圆柱体与弹塑性平面的接触力学特性。求解了考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触问题,探讨了摩擦热效应对表面温升、接触压力、平均间隙及接触体应力分布的影响。提出了考虑热膨胀系数温度相关效应的热弹塑性接触模型。通过刚性圆柱体与半无限大平面的热弹塑性接触研究了热膨胀系数温度相关效应对接触体应力分布的影响。
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循环式行星滚柱丝杠副的设计与虚拟装配方法

针对循环式行星滚柱丝杠副螺母存在无螺纹区的特殊结构特点,提出了螺母无螺纹区的设计方法,推导了螺母无螺纹区的结构参数相关公式。在此基础上,根据滚柱与丝杠和螺母啮合的实际情况,构建了滚柱、丝杠和螺母截面设计方法,通过调整两斜边与圆弧和斜边的间隙以提高丝杠与滚柱、滚柱与螺母螺纹的啮合精度。为确保滚柱与丝杠和螺母啮合,给出了不同滚柱中心面到凸轮环端面距离的关系式,并结合循环式行星滚柱丝杠副的工作原理与结构组成,根据其相关结构参数建立零件模型,完成了虚拟装配。提出的螺母无螺纹区设计和虚拟装配方法可为循环式行星滚柱丝杠副的设计分析提供参考。     

锥齿轮周转轮系运动学分析

介绍了一种锥齿轮周转轮系运动学分析方法。建立轮系有向图模型,得到节点－边关联矩阵、路径矩阵、生成树矩阵和回路基矩阵,结合螺旋理论,通过将轮系中各运动副表示成螺旋的形式,获得轮系构件相对角速度方程及各构件的绝对角速度。以汽车后桥差速器为例,给出了系统的分析过程。该方法具有简单、规范、通用性较强、易于编程的特点,可适用于多自由度、结构复杂的空间锥齿轮周转轮系,为其自动化、智能化设计提供了理论依据。     

弹射座椅冲击过程数值模拟方法

以某型弹射座椅为研究对象,建立有限元模型进行座椅结构的冲击动力学仿真.分析了座椅结构在冲击载荷作用下的响应规律,指出了可能导致座椅弹射失败的薄弱环节.仿真过程中总结了结构冲击的一般规律,并分析了阻尼在类似的冲击过程中对响应结果的影响.为以后复杂结构的冲击动力学研究提供了参考依据.