锥度球头刀铣削钛合金TC11切削力研究

针对薄壁零件侧壁的高效率和高精度加工难题,采用ABAQUS有限元仿真软件,建立了锥度球头刀铣削钛合金TC11的有限元仿真模型。利用正交试验,分析了切削工艺参数(切削深度、切削速度以及每齿进给量)对切削力影响的主次关系。基于多元线性回归方法理论,建立了切削力经验预测模型,并分析了工艺参数交互作用对切削力的影响规律。通过模型预测结果和切削力试验结果的比对,验证了模型的精确性。

锥度球头刀加工钛合金TC4表面粗糙度建模

高性能商用航空发动机大型复合材料风扇叶片高速旋转时存在分层开胶风险,需要在其前缘通过胶结工艺装配钛合金TC4前缘金属加强边予以保护,而胶结性能受到装配表面粗糙度影响较大。本文针对钛合金TC4前缘金属加强边内腔加工表面粗糙度,以主轴转速、每齿进给量和轴向切深为设计因子,分别开展4种细长锥度球头刀四轴铣削钛合金TC4试验,测试已加工表面粗糙度。基于测试的样本数据,分别针对4种细长锥度球头刀建立加工表面粗糙度的经验模型。结果表明,主轴转速增加,直径为5.0mm时,表面粗糙度大幅降低,直径为3.0mm时,表面粗糙度却有所增加;主轴转速、每齿进给量增加时,直径4.0mm、2.4mm的锥度球头刀加工的表面粗糙度没有较大变化。随着轴向切深增加,4种直径的刀具加工的表面粗糙度均大幅增加。

扭矩-竖向荷载联合作用下楔形端承摩擦桩承载性能分析

为了讨论楔形端承摩擦桩在扭矩T-竖向荷载V联合作用下的承载性能,考虑地基土剪切模量在地面处为非零值且随深度呈幂函数的分布形式,根据能量法和变分原理,分别得出基桩在桩顶竖向荷载和扭矩作用下的桩身竖向位移以及扭转角微分控制方程。采用MATLAB编制程序求解楔形端承摩擦桩的极限竖向荷载、极限扭矩,得到相应的承载力包络图。在T→V加载顺序下,通过改变初始扭矩值,分析了初始扭矩对楔形端承摩擦桩竖向承载特性的影响。对T-V联合受荷楔形端承摩擦桩进行了参数影响分析。研究结果表明:与等截面桩相比,纯压和纯扭作用下楔形端承摩擦桩的极限竖向荷载和极限扭矩有所提高。在T→V加载顺序下,楔形端承摩擦桩承载力包络线相比等截面桩有所外扩。随着桩径变化率的增大,楔形端承摩擦桩的承载力包络线也随之向外扩张。当初始扭矩与极限扭矩之比超过一定值时,楔形端承摩擦桩极限竖向荷载开始显著降低,需注意T-V组合效应。对于大直径长桩而言,需要重视初始扭矩对基桩竖向承载性能的影响。一味提高混凝土标号并不能极大的改善基桩在T→V受荷模式下的竖向承载性能。

砂轮姿态对锥度球头立铣刀前刀面刃带宽度的影响研究

以Solidworks为开发平台,基于锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,开发出锥度球头立铣刀前刀面的磨削仿真加工系统,分析了砂轮姿态对锥度球头立铣刀前刀面刃带宽度的影响。

锥度球头立铣刀磨削加工数学模型研究

针对锥度球头立铣刀的几何特征,根据锥度球头立铣刀的成型原理,利用微分几何的基本原理,研究了锥度球头立铣刀前后刀面的刀刃曲线建模方法,设计了一种新的锥度球头立铣刀刀刃曲线,并借助Visual Basic语言,利用SolidWorks软件对所设计的刀刃曲线进行了建模和验证。为锥度球头类刀具的进一步设计提供了理论方法和依据。

砂轮磨损对锥度球头立铣刀前角的影响研究

基于直柄球头立铣刀前后刀面的磨削加工运动关系,推导出锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,以SolidWorks软件为开发平台,利用Visual Basic 6.0进行二次开发,开发出锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工仿真系统和刀具参数分析系统,从而模拟加工出锥度球头立铣刀的前刀面,得出较为理想的刃形曲线。然后分析了砂轮直径磨损对锥度球头立铣刀球刃前角和周刃前角的影响,用以指导锥度球头立铣刀的实际生产。

砂轮姿态对锥度球头立铣刀前角的影响研究

以Solidworks为开发平台,基于锥度球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,开发出锥度球头立铣刀前刀面的磨削仿真加工系统,分析了砂轮姿态对锥度球头立铣刀前角的影响。

圆锥滚子的等温弹流润滑数值分析

通过数值求解研究了圆台与平面之间的等温弹流润滑问题,分析了两固体所形成的弹流润滑区内压力和膜厚分布曲面,并且讨论了端部修形对接触区内压力和膜厚的影响.结果表明:由于圆锥滚子几何形状的特点,导致接触区内压力和膜厚的分布曲面出现斜度;圆锥滚子的端部修形可以降低端部高压,增加端部油膜厚度.

双列圆锥滚子轴承滚子大端-引导边润滑接触分析

针对铁路客车中使用的双列圆锥滚子轴承,发展了一个系统的计算模型以模拟滚子大端与引导边间的润滑接触状态.首先通过理论分析确定滚子大端与内圈挡边的接触点位置和滚动体的自转与公转转速,分别得出二者在接触点的滑动速度;然后考虑滚子的离心力,通过求解内圈位移控制方程,计算轴承的载荷分布,并分别求出滚子与外滚道、内滚道以及引导边的作用力;最后建立润滑分析模型,对圆锥滚子大端与引导边的接触进行润滑分析计算,实现滚子大端与引导边接触的润滑模拟,并研究了滚子大端球面半径、工况条件等对润滑性能的影响.

大型异步电机定子端部绕组电磁力的研究

针对大型异步电机定子端部绕组受电磁力作用容易发生故障的实际工程问题,提出了一种通过改变端部绕组锥度角进而改善定子端部绕组力学性能的方法。利用MAXWELL方程结合分离变量法推导出了端部绕组磁场的表达式,通过时步有限元方法建立端部绕组模型,进而分析绕组端部磁场的分布情况。最后结合洛伦兹法则,利用局部坐标变换得到端部绕组斜线段电磁力的计算公式,运用数值分析方法对其仿真分析,在此基础上结合具体算例,对比分析了端部绕组在不同锥度角下电磁力的分布情况。分析结果表明,该方法能够改善端部绕组的力学性能,延长电机使用寿命,为干式潜水电机定子端部绕组的优化设计提供理论依据。

无隔圈四列圆锥滚子轴承游隙调整与测量方法

依据现行标准以及工厂实际检验状况,介绍了四列圆锥滚子轴承游隙调整方法。针对无隔圈结构的四列圆锥滚子轴承,提出了新的游隙调整与测量方法,并通过对8套无隔圈四列圆锥滚子轴承游隙的检测,对该调整方法进行了验证。

种植体颈部锥度和末端倒角的生物力学优化分析

目的：应用Ansys DesignXplorer模块,进行种植体颈部锥度和末端倒角同时变化对颌骨应力影响的分析,为临床优化选择和设计种植体提供理论依据。方法：建立了包含螺纹种植体的下颌骨B/2类骨质的骨块三维有限元模型,设定种植体颈部锥度（T）变化范围为45°～75°,末端倒角（R）变化范围为0.5～1.5mm,观察T和R变化对颌骨平均主应力峰值的影响。结果：随着T和R的变化,垂直向加载时,皮、松质骨的平均主应力峰值分别降低了71.6%和14.8%,颊舌向加载时,皮、松质骨的平均主应力峰值分别降低了68.2%和11.0%;当T变化范围为64°～73°同时R大于0.8mm时,颌骨应力峰值的响应曲线切斜率位于-1和1之间。结论：种植体颈部锥度比末端倒角更易影响皮质骨的应力分布。对于B/2类骨质,从生物力学角度而言,在临床上设计和选择种植体时,种植体的颈部锥度应介于64°～73°之间,种植体的末端倒角应大于0.8mm。

针对大气湍流中激光通信耦合效率的优化设计

对于在大气湍流条件下的空间激光通信而言,为了提高其与光纤传输系统的耦合效率,优化设计了系统的光学耦合结构。在分析了湍流对耦合效率影响的基础上,给出了湍流条件下的耦合效率函数。对影响耦合效率的两个主要参数进行了仿真分析,得到了耦合效率在不同D/f和D/r0条件下的函数分布。针对仿真分析结果设计了调焦系统与锥形光纤端面结构,并给出了优化后的等效数值孔径表达式。实验对1550nm激光在2.0km远距离上的耦合效率进行了测试,结果显示,焦距在80mm至240mm范围内变化过程中,耦合效率存在明显的最优位置,同时,采用锥形光纤端面的耦合效率比传统光纤端面效果更好,验证了系统的可行性。

锥-孔组合型机械密封端面变形及密封性能分析

提出新型的锥-孔组合型端面机械密封,考虑液膜压场的变化规律与密封环受力变形的相互作用关系,构建了机械密封的3D流、固耦合数学模型,并给出相关的数值计算方法,获得了端面间膜压分布规律及端面变形情况,分析γ在高、低压工况下对密封性能的影响规律。结果表明:由菱形孔所引起的动压效应可使端面产生周向和径向波状变形,而静压效应随着γ的变化,在端面区域范围内所起作用也发生相应变化;对于压强较低和中等转速的设备,应优先选用γ=0的非锥度端面。对于较高压强和转速的设备,应优先选用γ=1或γ=0.2的收敛锥度密封端面。

圆锥滚子端面摆动多周期检测与数据融合

圆锥滚子基准端面摆动是圆锥滚子轴承的一项重要质量指标。本文介绍的圆锥滚子端面摆动自动检测系统,采用多周期检测和数据融合处理方法,能够有效滤除采样中的各种干扰信号、提高端面摆动检测的准确性。该系统符合圆锥滚子轴承检测规程,可以实现圆锥滚子端面摆动自动检测和自动分拣。已经过实际应用验证并获得国家专利。

圆锥滚子端面侧摆智能检测系统

圆锥滚子基准端面摆动SDW (端面侧摆 )是圆锥滚子轴承的一项重要质量指标。介绍的圆锥滚子端面侧摆智能检测系统 ,符合圆锥滚子轴承检测规程要求 ,可以实现圆锥滚子端面侧摆自动检测和自动分拣。依据多传感器数据融合原理的多周期检测数据融合处理方法 ,对滤除采样中的干扰信号、提高端面侧摆检测的准确性均十分有效。该系统已经过实际应用验证并获得国家专利。

修磨环厚实现并控制两面约束夹持状态的工具系统

锥—端双面约束夹持工具系统更好地适应了当今切削技术的需求,得到迅速发展。如何将现今应用广泛的7:24锥单面约束定位夹持的工具系统改造成为锥—端两面约束定位夹持方式,以提高机床主轴—工具系统—刀具系统的连接刚度;以及如何降低锥—端双面约束夹持方式对机床主轴锥孔和工具系统刀柄的机械加工精度要求,以提高产品性价比,这两个问题的解决将可能为先进的双面约束夹持工具系统的推广应用,起到促进作用。笔者提出的修磨环厚可控式两面约束工具系统,是一个值得尝试的途径。

锥孔大端直径测量方法的设计

锥孔大端尺寸采用通用量具检测误差大,对于尺寸公差小的零件无法满足测量精度。设计了几种测量锥孔大端直径的方法,实用性强,测量精度高。

基于数据融合的圆锥滚子端面侧摆自动检测

本文介绍的圆锥滚子端面侧摆自动检测系统,采用多周期检测和数据融合处理方法,能够有效滤除采样中的干扰信号、提高端面侧摆检测的准确性。实际使用结果表明,该系统符合圆锥滚子轴承检测规程,可以实现圆锥滚子端面侧摆自动检测和自动分拣。

光纤放大器大功率半导体泵浦激光器与单模光纤的耦合研究

本文详细讨论了末端带类球面微透镜的锥形光纤耦合头与大功率半导体泵浦激光器的耦合效率的理论计算方法,并得到了最佳耦合结构参数。通过实验论证了该种耦合头的耦合效率与结构参数的关系。实验中获得了2.2 dB 的最低耦合损耗。