基于42CrMo齿轮的弯曲疲劳试验研究

42CrMo属于超高强度钢,其具备较高的强度,材料淬透性能好,淬火后的变形量小,大量地应用于牵引用的大齿轮、承压主轴、连杆等传动件材料,弯曲疲劳试验对齿轮疲劳寿命预测具有重要意义。首先,通过齿轮弯曲疲劳试验,获得了应力比R=0.1时交变载荷作用下的齿轮弯曲疲劳试验数据,得到了齿轮弯曲疲劳强度P-S-N曲线和拟合曲线关系式,以及不同可靠度下齿轮所能承受弯曲的疲劳极限值。随后,采用有限元方法对齿轮弯曲疲劳试验进行了数值模拟,得到了齿轮齿根处的静力学强度和理论计算值对比,分析表明数值模拟所得结果与理论分析结果基本一致,可以作为弯曲疲劳试验疲劳寿命仿真的基础。最后,通过弯曲疲劳寿命试验试验值与数值模拟结果对比,结果表明,疲劳寿命试验值与可靠度在84.1%时数值模拟得到的弯曲疲劳寿命基本一致,验证了数值模拟的准确性,因此能够有效预测42CrMo齿轮的弯曲疲劳寿命。     

带式输送机不同工况下制动对比分析

带式输送机广泛应于矿山冶金等行业,其制动过程的安全关系到带式输送机的稳定运行,利用RecurDyn软件,建造了一条长16 m,带宽0.8 m的带式输送机模型。对所建的带式输送机模型,利用驻点张力法对驱动和尾部滚筒处的输送带张力进行了计算,并将计算结果与仿真结果进行了对比分析,得出利用RecurDyn所建的带式输送机模型合理的结论。     

差速破碎机理分析及试验研究

依据煤炭强度特性以及破碎理论,并且借鉴食品、农业破碎机械,提出了高效差速破碎理论,对差速破碎机理进行分析,并且通过现场工业实验对差速破碎的破碎效果进行了系统研究与分析。     

板坯连铸机设备及管道安装综合技术研究及应用

<正>获奖情况：2022年中国安装协会科学技术进步奖三等奖一、成果研究背景连铸系统是连接炼钢和轧钢的中间环节,是整个炼钢车间内的核心设备。目前实现全连铸钢铁企业的宗旨是“连铸为中心、设备是保障、炼钢是基础、钢包是关键”,该成果以板坯连铸设备和工艺管道安装为研究对象,主要包含平台上设备、主机区设备和出坯区设备。连铸设备中敷设有种类繁多的介质管线,主要介质包括液压、氧气、氮气、氩气、压缩空气、润滑油、水、蒸汽等。连铸生产线设备布置见图1。     

齿轮疲劳裂纹萌生与扩展行为研究现状

齿轮传动的综合效率直接制约着交通、建筑、风电等领域的发展质量,因此,对齿轮传动功率、负载能力以及预期寿命等的要求在逐步提高;然而,齿轮疲劳失效极大地限制了现代齿轮设备的性能与可靠性。综合论述了齿轮疲劳裂纹萌生与扩展行为现状,对齿轮失效的主要形式和原因进行介绍;归纳了影响齿轮疲劳强度的因素,总结了齿轮裂纹3种类型以及裂纹萌生与扩展的原因和方法;归纳了现有的齿轮疲劳裂纹模拟方法,描述了齿轮疲劳中的微结构力学行为,以提高对齿轮疲劳的特征和机制的理解;分析了在齿轮疲劳试验下的剩余使用寿命,并对如何避免齿轮裂纹产生提出了一些建议。     

汽车自动变速器研究现状及发展趋势

自动变速器是汽车的关键部件之一,其类型包括:液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)、双离合器变速器(DCT)以及无级变速器(CVT)。介绍了自动变速器的基本类型和工作原理以及各自的特点,阐述了自动变速器在国内外的研究现状及其发展趋势,总结了我国自动变速器研究过程中存在的一些问题。     

芯棒直径对楔横轧5Cr21Mn9Ni4N空心气门壁厚均匀性的影响规律

楔横轧空心轴类件存在壁厚分布不均问题,特别是在小直径大长径比空心件楔横轧成形中更为突出.本文在Gleeble-1500D热模拟实验机上进行了5Cr21Mn9Ni4N耐热钢的热压缩实验,得到了5Cr21Mn9Ni4N的热变形本构方程.通过改变芯棒直径,采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究了楔横轧轧制空心气门过程中的壁厚变化规律.研究结果表明,带芯棒轧制时,芯棒直径存在临界值,在该值下进行轧制,空心气门预制坯壁厚均匀性最优;楔横轧空心件时,金属轴向均匀流动是壁厚均匀的必要条件;轧件轴向拉应变减小,径向压应变变大,周向应变在0附近且为拉应变时,壁厚较为均匀.     

挤出方式对黏弹性浆料3D打印出料可控性的影响EI北大核心CSCD

基于挤出工艺的陶瓷3D打印技术应用过程中,不同挤出方式对出料速率可控性存在重要影响,从而导致打印样件在表面质量及打印成功率方面存在明显差异。针对这一问题,研究选择柱塞和螺杆两种挤出方式,在Bingham黏弹性流体浆料及0.6 mm喷嘴直径的基本条件下,结合现场实验数据和模拟仿真得出的出料速率变化曲线,对柱塞与螺杆两种挤出方式的3D打印效果进行对比分析。结果表明:螺杆挤出方式在0.03 s内,出料速率已降至原始出料速率的30%以下,而柱塞挤出方式达到该出料速率所需的时间为2.4 s,在停止供料的0.27 s内柱塞挤出方式的出料量是螺杆挤出方式出料量的3倍。通过流场分析发现黏弹性浆料条件下两种挤出装置的驱动原理不同是造成该差异的主要原因。     

陶瓷3D打印技术综述

针对陶瓷材料硬脆性带来的难以切削加工技术瓶颈,开发了一种可用于3D打印先驱体陶瓷材料的工艺——热固沉积成型工艺（thermo-setting modeling,TSM）,基于此工艺,设计并优化了先驱体陶瓷材料3D打印机螺杆挤出装置.首先,确定了先驱体陶瓷材料配比并进行材料性质测试,提出热固沉积成型工艺.其次,设计了先驱体陶瓷材料螺杆挤出装置并进行初步打印实验.再次,通过ANSYS Fluent仿真分析螺杆挤出装置在打印过程中内部流场的变化情况并为优化设计提供依据.最后,对螺杆挤出装置进行优化设计,为了得到更高的打印精度,将原有的0.6 mm喷头直径缩小至0.5 mm;仿真分析发现,将螺杆转速由40 r/min提高至60 r/min,螺杆外径与机筒内壁的间隙由0.50 mm缩小至为0.25 mm,可使打印效率提高49.1%,并通过打印实验进行验证.结果表明,该螺杆挤出装置能够满足3D打印精度和效率要求并能打印出形状复杂的先驱体陶瓷零件,为陶瓷材料零件的成型加工提供了一种途径和方法.

     

带式输送机启动过程动态特性分析

利用RecurDyn软件,建造了带式输送机模型,专门分析带式输送机启动过程的动态特性。经过分析带式输送机在启动时间为20 s、15 s、10 s时的输送带张力,驱动和尾部滚筒的速度、加速度、扭矩,以及拉紧装置的位移的变化。得出启动时间为20 s时输送带张力曲线、驱动和尾部滚筒的速度、加速度、扭矩,以及拉紧装置的位移曲线较理想,启动效果最好的结论。