过盈配合接触界面的研究

通过W-M函数建立具有分形特征的等效粗糙表面与刚性平面的接触模型,模拟压缩机叶轮与轴过盈配合下界面的接触。将接触模型导入到有限元软件Ansys中,分析接触模型接触面积、接触压力、滑移面积、粘着面积与变载荷的关系和表面路径上的应力与变形。结果表明,接触时只有个别较高的微凸体发生接触,微凸体肩部区域的应力较大,微凸体中心位置变形量最大,接触界面在一定的法向载荷下接触面积减小,粘着面积增大,配合件发生了宏观的变形。     

斜齿轮建模及接触应力分析

齿轮传动是应用最为广泛的传动方式,而斜齿轮因其自身特点多适用于高速、重载传动。以斜齿圆柱齿轮为研究对象,利用UG软件建立斜齿轮模型,通过Ansys Workbench对其进行接触应力分析。根据计算结果分析齿轮的失效形式并给出合理的改进方法。     

双半内圈双列角接触球轴承组配间隙的测量方法

双半内圈双列角接触球轴承设计时,需要在一定的轴向负荷下控制双半内圈端面的间隙量。在分析了零件间几何关系的基础上,总结出一套间隙量的计算和测量方法,简便快捷,方便实用,保证了设计和生产要求。     

基于COBRA的角接触球轴承仿真分析

借助COBRA软件对某角接触球轴承的游隙和结构参数进行了仿真分析,大大减少轴承的接触应力和滚道磨损发热量,缩短了设计周期,提高了生产效率。     

角接触球轴承对高速主轴变形影响建模与分析

高速主轴在工作过程中易受热变形影响数控机床加工精度,而角接触球轴承作为高速主轴的支承件发挥着巨大的作用。根据Hertz接触力理论,结合角接触球轴承受力平衡以及位移方程,建立角接触球轴承对主轴位移影响的分析模型,然后通过对比用模型计算的轴套位移值与用位移传感器测得的轴套位移值来进行验证;最后分析计算不同转速下轴承内外圈接触力和轴承刚度的影响,以及不同转速下对轴套和主轴位移产生的影响。利用该模型可以设置合理的预紧载荷以及主轴转速,提高轴系的运动定位精度,为轴承预紧量的施加、工作预紧载荷的调整及预紧装置的设计提供参考,弱化轴承塑性变形导致的热变形,从而降低对高速主轴变形位移产生的影响。     

不同碳质相增强银基复合材料的电接触行为

采用粉末冶金工艺制备碳质相质量分数为3%的不同碳质相(石墨、碳纳米管和石墨烯)增强银基复合材料,并对其微观组织和物理性能进行表征。对复合材料触头进行直流阻性负载条件下的电弧侵蚀试验,研究了不同碳质相对复合材料电弧特征、材料转移和质量净损耗的影响。结果表明,银-碳纳米管复合材料具有最佳的致密度、硬度和抗拉强度;而银-石墨烯复合材料具有最好的导电率。复合材料触头的材料转移方式均为阴极向阳极转移。同等电接触参数条件下,银-石墨烯复合材料具有最佳电接触性能,其燃弧时间最短、燃弧能量最低、材料转移量和质量净损耗最少。     

直齿圆锥齿轮的时变弹流润滑分析

目的研究直齿圆锥齿轮传动过程中稳态和非稳态下的压力和膜厚,为降低直齿圆锥齿轮的表面磨损及齿轮设计提供理论指导。方法将一对直齿圆锥齿轮等效为一对圆锥滚子模型,运用无限长线接触理论,建立直齿圆锥齿轮啮合过程中的弹流润滑计算模型,先对直齿圆锥齿轮进行等温稳态弹流润滑分析,计算并分析了直齿圆锥齿轮大端和小端啮入、啮出点的油膜压力及油膜厚度,求解并分析了小端啮合区间五个特殊点的油膜压力和膜厚。考虑瞬态时变效应的影响,计算并分析了直齿圆锥齿轮在三个特殊瞬时点的油膜压力和油膜厚度。最后研究齿面在高斯分布粗糙度函数和余弦粗糙度函数作用下的弹流润滑数值解,在此基础上计算了不同幅值和波长下的油膜压力和油膜厚度。压力求解采用多重网格法,弹性变形采用多重网格积分法。结果稳态等温条件下,小端啮入点和啮出点的出口油膜厚度略小于大端,小端啮合区间的最小油膜厚度从啮入点到啮出点逐渐增大。在瞬态时变效应下,啮入点的油膜压力大于节点和啮出点的油膜压力,其油膜厚度较其他两个瞬时点的油膜厚度小。高斯分布粗糙度函数作用下的油膜压力在赫兹接触区有明显的局部压力峰,油膜厚度在赫兹接触区有局部波动;余弦粗糙度函数作用下的油膜压力和油膜厚度在赫兹接触区有波动,且粗糙度幅值和波长越大,波动程度越明显。结论采用高斯分布粗糙度函数时,油膜压力的变化相对比较缓和,采用余弦粗糙度函数的最大油膜压力小于采用高斯分布粗糙度函数的最大油膜压力,和高斯分布粗糙度函数相比,余弦粗糙度函数下的油膜厚度在赫兹接触区呈现周期性波动。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明:界面张力值通常在10 min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在Na Cl质量浓度为50~80 g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.053 1 m N/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

继电器Ag-Cu复合触点冷镦成形过程数值模拟分析

针对继电器Ag-Cu复合触点冷镦成形后Ag层厚度分布不均的问题,通过有限元数值模拟分析了Ag-Cu复合触点预成形和终成形过程中等效应变的分布,Ag-Cu界面形状的变化规律及其影响因素,并通过改变上模半锥角α和Ag与上模、Cu与下模间摩擦因数的大小来改善Ag层厚度分布的均匀性。     

大规格电工触头柔性感应加热电源的设计

由于具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等众多优点,电磁感应加热已在低压电器大规格触头焊接行业得到了广泛的应用。但是目前国内生产使用的大规格触头感应加热电源大多采用连续加热模式,控制模式不够灵活,电流、功率靠电位器手动调节,时间控制只能精确到秒,电流和频率在加热过程中波动比较大,触头加热效果的可控性及重复性极差,焊接质量无法得到保证,不能满足自动化生产要求。针对目前存在的问题,设计了一种柔性感应加热电源,核心部分采用双32位单片机架构的控制器,电流和时间输出精度更高,能量输出可通过修改单片机程序任意调整,加热模式更加灵活。