提高平面包络环面蜗杆磨削效率的近似加工方法

计算和分析了用锥面砂轮和平面砂轮磨削加工的二次包络环面蜗杆副的啮合性能及蜗杆的根切和齿顶变尖特性，结果表明，当锥形砂轮直径较大时，两种砂轮加工出的蜗杆极为近似，因此可采用大直径锥形砂轮代替平面砂轮近似加工平面包络蜗杆。

大锥面二次包络环面蜗杆副传动的啮合特征及其应用

推导了大锥面二次包络环面蜗杆传动齿面方程和主要啮合指标的数学表达式 ,通过实例计算得出这种新型蜗杆副具有类似于平面二包蜗杆副的传动啮合性能 ,并得出由于采用大锥面砂轮作为工具母面磨削蜗杆两侧齿面时不需翻转磨头 。

大锥面包络环面蜗杆根切和齿变尖特性研究

分析了大锥面包络环面蜗杆的齿顶变尖和根切规律 ,并通过和平面包络环面蜗杆的比较 ,得出其在根切和齿顶变尖这两个方面具有比平面包络蜗杆更优良的性能 ,因而是一种在实际中可替代平面包络、具有广泛应用前景的新型包络蜗杆传动。

包络环面蜗杆的高效磨削方法研究

提出了用双锥面砂轮替代现有的平面砂轮和锥面砂轮磨削包络环面蜗杆以提高蜗杆磨削效率的新方法 ,采用啮合理论对这种方法所加工蜗杆副的啮合性能分析的结果表明 :该加工方法适用于各种传动比的环面蜗杆副加工 ,加工效率高 ,能实现蜗杆的双面磨削而不需重新调整磨头 ,且所加工传动副啮合性能好 ,传动精度高 ,砂轮修整容易。

聚四氟乙烯密封圈密封性能研究

试验研究了聚四氟乙烯密封圈压缩量、检漏时间等因素对密封性能的影响;利用数值模拟方法研究了氦气在聚四氟乙烯密封圈中的渗透过程及密封圈尺寸对该过程的影响;分析探讨了含氦渗透率较高材料容器的检漏问题。研究结果表明,试验中容器检漏测得的漏率主要是聚四氟乙烯密封圈对氦气的渗透产生的,充氦到检漏之间的时间过长使得氦渗透漏率较大,导致容器的漏率不能满足设计指标;缩短充氦到读取检漏值的时间,在氦气还未渗透通过密封圈前就检漏可获得界面、漏孔泄漏导致的漏率,增大密封圈渗透方向的厚度可显著增加该时间。

振动环境下过盈装配圆柱结构预紧防转判据研究

在振动环境下过盈装配圆柱结构预紧防转判据研究中,以Mooney-Rivilin本构模型描述缓冲橡胶垫层,以库伦滑动假设描述界面接触滑动,在ABAQUS中计算获得了任选接触点处于压剪变形状态与摩擦滑动状态分界的位移边界,并由此定义了最小滑移偏心距作为预紧有效性的判据,即振动环境下相对运动幅值小于此偏心距,内外层之间将不会产生相对转动,预紧防转装配有效。数值仿真试验和基于单轴振动台的正交相差相对运动试验表明,只有当相对运动幅值超过一定量值时,才出现层间转动现象,验证了最小滑移偏心距判据的合理性。

不同应力水平下2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为及其对材料性能的影响研究

为研究外加应力对金属材料电偶腐蚀行为的影响,采用电化学法和浸泡法研究了不同应力水平下电偶对2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为,利用金相显微镜和扫描电镜对试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构进行观察。结果表明,2A12承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高;无外加应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,并伴有少量晶间腐蚀;外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,大量孔蚀相连,形成严重均匀腐蚀。因此,应力对2A12铝合金腐蚀行为有较大影响。根据实验得到的不同腐蚀周期内2A12铝合金的腐蚀特征和质量损失率,建立了腐蚀损伤材料力学性能的预测模型。通过对理论计算和实验测试结果的对比,两者吻合较好,这证明了本模型和方法的可行性。

不对称刚度支撑致横向振动柔性夹具试验

针对特殊产品器件的振动环境适应性考核,需要一定量值与主振向具有一定相差的横向振动分量。在多轴振动台不满足使用要求的情况下,利用柔性夹具的不对称刚度支撑设计原理,在单轴振动台获得了显著的横向振动。有限元动力学分析表明:不对称刚度支撑柔性夹具的低阶模态具有典型的横向振动形式;采用锤击法完成夹具的模态测试,其分析结果与有限元结果相吻合。单轴振动台正弦扫频试验表明:使用该柔性夹具产生了明显的横向振动分量,并且在特定频率范围内,横向振动响应大于主振向响应,故夹具设计成功有效,可用于特殊产品的振动环境适应性考核。

预紧垫层结构振动环境下层间转动试验

振动环境下预紧回转体结构的层间相对转动滑移问题,一直是困扰工程设计领域的难题。为研究预紧回转体结构在振动环境下的层间转动现象,笔者设计了多层回转体预紧垫层结构,并基于Hamilton原理建立了该结构的动力学模型,分析了该类结构发生转动现象的机理。在此基础上,开展了振动环境下试验件层间转动试验,获得了确定的层间转动现象,并通过调整结构参数研究了振动量级、振动频率、预紧载荷和偏心结构等因素对层间转动的影响。试验结果验证了理论的正确性,深化了预紧回转体结构层间相对转动机理的认识可为该类结构的防转设计提供支撑。

离心载荷下贮氢压力系统结构安全评定研究

基于失效评定图技术理论,根据贮氢压力系统结构、材料和载荷特点,制定结构安全评定程序及项目。缺陷检测结果表明:贮氢压力系统主缺陷为焊缝底端未焊透。将其表征为三参量矩形环向缺口,结合材料性能数据,通过有限元应力求解可知:离心及内压综合载荷作用下最大等效应力出现在未焊透根部两侧尖端,随缺陷深度增加而增大,且变化趋势基本成线性关系;随宽度减小而增加,但宽度值大于0.5 mm后,最大等效应力基本不再变化。计算贮氢前后不同深度缺陷失效评定点Lr和Kr值,绘于失效评定图中,评定结论如下:当未焊透缺陷深度不超过60%壁厚时,结构是安全的,安全系数大于1.5;结构失效模式为塑性失稳,长期贮氢后由于材料断裂韧度的下降及缺陷的扩展,失效模式将逐步由塑性失稳转为弹塑性断裂,但效应并不显著。

齿条型刀具基本齿廓的改进

为提高外啮合渐开线圆柱齿轮的齿根弯曲强度 ,针对齿条型刀具提出了减小刀具齿顶高并同时加大其齿顶过渡圆弧半径的改进方案。确定了在保证齿轮工作时不发生过渡曲线干涉且不改变齿轮有效齿面的前提下刀具的最小齿顶高系数 ,并建议在齿轮刀具标准中增加刀具齿顶高系数系列。

多层回转体预紧结构层间转动试验

为研究含黏弹性材料多层回转体结构在轴向振动作用下的层间转动特性,设计了多层回转体试验件,进行了黏弹性材料压缩力学性能研究,建立了考虑黏弹性材料非线性力学特性的结构动力学模型。基于模态试验考察了不同预紧力条件下结构的模态变化规律,在此基础上开展了随机振动环境下试验件层间转动特性试验,获得了确定的层间转动现象,并研究了不同振动量级及预紧力对层间转动的影响。基于随机振动试验获得了含黏弹性材料回转体预紧结构层间转动与否的预紧力、振动量级分界线。相关试验结果可为工程设计提供支持。

大跳动条件下的电涡流机械编码转角测量方法

在研究预紧抱箍式结构在振动环境下的松转问题时,需在大跳动条件下实时进行相对转角的测量。采用电涡流机械编码技术降低探测器的空间分辨率,根据电涡流分布特性建立传感器输出电压与转角之间关系的简化模型。转角标定试验验证了输出电压-转角测量模型的合理性,并将该模型用于试验数据的插值处理,以提高测量精度。在该方法实际应用中,对测得的电涡流传感器输出电压数据进行滤波,并以电压信号的峰谷值确定模型参数,插值处理后完成了大跳动条件下的层间转角测量。

基于极值分布的硅橡胶泡沫平垫装配应力分散性估计方法

硅橡胶泡沫材料是一种良好的隔热、减振材料,但其力学性能具有很强的分散性,给装配应力的可靠性分析带来困难.论文采用简化超弹性Ogden模型进行硅泡沫平垫压缩性能的描述,基于获得的性能参数区间,采用蒙特卡罗随机模拟方法,预测了平垫装配应力的分布情况,并采用极值分布进行回归分析.结果表明回归参数置信度较高,可以很好的描述预测装配应力的分布情况.进一步,结合应变不确定性的分析,即可最终完成装配应力的可靠性分析.

齿顶单圆弧过渡齿条型刀具最小齿顶高系数的确定

针对齿顶单圆弧过渡的齿条型刀具提出了减小刀具齿顶高 ,以提高被加工渐开线圆柱齿轮的齿根弯曲强度的方案。确定了保证齿轮工作时不发生过渡曲线干涉且不改变齿轮有效齿面前提下刀具的最小齿顶高系数 ,为外啮合渐开线圆柱齿轮传动优化设计提供依据。