高速关节轴承的摆动工作特性检测系统研制

为了监测关节轴承在高速摆动工作状态下的工作载荷、磨损情况、振动噪声、温度变化、摩擦力矩等重要状态信息,研制一关节轴承摆动工作特性检测系统。检测系统以工控机为上位机,以PLC为下位机,以LabVIEW为软件开发平台。检测系统采用可调动平衡的机械传动装置,以模拟摆动工况;采用电液闭环伺服控制加载系统,以模拟各种载荷方式;采用各种传感器监测轴承的状态信息,并用高速模拟量采集卡进行实时采集。检测系统为高速关节轴承的工作特性指标的确立,及结构尺寸参数的优化提供试验依据,并可作为评价高速关节轴承品质高低的手段。

游隙对双列调心球轴承静力学性能影响及游隙控制分析

为了分析游隙对轴承静力学性能的影响,基于赫兹弹性接触原理和变形协调原理,且在考虑初始游隙和实际接触角变化的前提下,建立了双列调心球轴承在径向和轴向联合载荷下的静力学数学模型。对静力学平衡方程和未知变量的可行域进行分析,提出基于Broyden秩1拟牛顿迭代法的数值求解流程。以调心球轴承BRF12为例,建立其非线性静力学平衡方程组并求解,分析轴承初始游隙对内、外圈相对位移、轴承刚度、负荷分布、实际接触角等的影响情况。分析得出游隙是影响调心球轴承品质的关键因素,需严格控制。分析各游隙及和接触角的几何关系,进而得到各游隙的简单计算公式,提出游隙尺寸控制和测量方法。研究结果可为新型双列调心球轴承的额定静、动载荷计算、动力学分析和优化设计等提供理论参考和依据。

高速滚珠关节轴承的动力学特性分析

应用外圈滚道控制理论,考虑滚珠陀螺力矩和离心力的影响,分析高速滚珠关节轴承的整体受力平衡、结构尺寸关系、接触点的综合曲率、接触角的变化、弹性变形关系、滚珠的自转和公转、滚珠受力平衡等因素,建立滚珠关节轴承在联合载荷及高速旋转工况下的动力学平衡方程。对动力学平衡方程的求解方法进行分析,得到未知变量可行域的变化规律,建立优化目标方程,提出基于复合形法约束处理遗传算法的优化方程求解方法及步骤。以高速滚珠关节轴承BRF30为例,建立其动力学平衡方程并求解,得到内、外圈相对位移、轴承刚度、接触角、接触角分布、负荷分布、滚旋比等轴承状态量的变化规律。研究内容为此类关节轴承的结构尺寸和工作性能参数的标准化、当量载荷及工作寿命的计算和优化设计等提供理论基础。

准双曲面齿轮准静态接触分析和试验研究

建立了精确的准双曲面齿轮的轮齿面和过渡曲面数学模型;选择用平均接触椭圆长半轴、接触线方向角和传动误差曲线交点来评价齿面接触斑点和传动误差;以一个准双曲面齿轮副为计算实例,建立了适合准静态齿面接触分析的准双曲面齿轮传动系统有限元分析模型;通过准静态加载齿面接触特性分析,得到齿根弯曲应力、接触应力和传动误差的变化规律,分析载荷的影响情况,并比较了有限元结果与经验公式计算结果。开发了准双曲面齿轮试验台,进行齿面接触斑点和齿根弯曲应力检测,试验结果与仿真结果的一致性较好。

微型调心球轴承摆动工作特性分析及试验

分析了微型调心球轴承的高速摆动工作特性,建立轴承在径向载荷下的非线性静力学平衡方程组并求解,从而得到微型调心球轴承的负荷分布、支撑刚度、额定负荷、摆动寿命和摩擦力矩等特性指标。为了模拟轴承高速摆动和交变载荷的实际工况,研制一微型调心球轴承高速摆动寿命试验系统。该系统通过曲柄导杆机构实现高速摆动工况,采用飞轮减低机械系统的速度波动,通过正弦机构实现径向脉冲加载,采用测量切向力的方式监测摩擦力矩,采用红外温度传感器观测轴承温度变化。本研究的轴承理论分析与试验系统为微型调心球轴承工作特性指标的确定提供依据,也为其他微型轴承的研究提供参考。

微型制冷机连杆轴承温度场分析

以某高速摆动工况下应用的微型制冷机连杆轴承为研究对象,对其进行受力分析,计算轴承的接触变形、载荷分布、摩擦力矩,并基于ABAQUS建立高速摆动工况下连杆-轴承摆动系统温度场模型,分析径向载荷、摆动频率及摆动角度对轴承最高温度的影响,结果表明:随径向载荷、摆动频率、摆动角度增大,轴承最高温度增大,与摆动系统试验台验证结果一致,说明了仿真模型的正确性。

汽车驾驶室电路故障检测平台的设计与实现

设计和实现了对多类汽车驾驶室电路系统进行故障检测的控制和数据处理平台。针对驾驶室电路系统的不同性质的被检对象,分别实现了对模拟量、数字量信号采集与输入及相关信号处理,以及对驾驶室仪表传感器信号的模拟。建立了驾驶室电路系统和检测结果查询数据库,不仅可以实现对检测结果的实时显示,而且可以进行对检测结果历史数据的本机查询,并通过Intranet进行远程的检测结果查询。经过在驾驶室生产线上的试验表明系统运行稳定可靠。

准双曲面齿轮副节锥参数新算法

提出了新的确定准双曲面齿轮各节锥参数之间几何关系的计算公式,并基于此计算原理,提出新的准双曲面齿轮节锥设计、大轮齿面成形和小轮齿面成形的计算方法。应用该新算法可简便地求出齿轮的加工参数和进行齿面优化设计。

玻璃管水平拉制成型过程的数值模拟

为了改变玻璃管水平拉制成型以直觉知识为理论基础和经验设计为技术手段的现状,本文采用ANSYS Polyflow软件建立了玻璃管水平拉制成型过程中的传热和传质数值仿真模型,得到了温度场、速度场、压强场、黏度场等的变化情况。通过数值仿真分析,得出玻璃液流入温度、牵引速度、鼓入空气流入压强和旋转筒转速都是影响玻璃管成型的敏感工艺参数。玻璃液流入温度和鼓入空气流入压强与玻璃管外径成正比,与玻璃管壁厚成反比;牵引速度与玻璃管外径和壁厚都成反比;旋转筒转速与成型位置的偏心量成正比。本文提出的数值仿真模型将为提高玻璃管品质,缩短换品调整时间,提高生产效率,节约材料和能源消耗提供理论支撑。

基于ANSYS的全塑车身覆盖件有限元分析

采用ANSYS软件,建立电动汽车全塑车身覆盖件有限元分析模型。车身主体材料采用长玻纤增强聚丙烯PP-LGF,在水平行驶、悬空、紧急制动、急转弯等4种极限行驶状态下对车身进行了强度分析和模态分析,验证了强度和振动满足车身要求。静力学分析和模态分析结果为车身拓扑优化提供了基础参考数据,也是后续电动汽车车身结构进行轻量化改进的基础。

新型沙滩车动力总成悬置系统减振优化分析

通过ABAQUS软件,建立得到新型沙滩车动力总成悬置系统的有限元模型,分析得到其前6阶模态振型,并分析各阶模态振型的形成原因。在模态分析的基础上。通过稳态动力学分析,得到动力总成悬置系统在简谐激振力下的振动响应,比较分析有、无缓冲套筒时动力总成悬置系统的振动响应,得出缓冲套筒起到有效的减振和隔振作用。分析得知第2阶车身框架斜向扩孔模态振型是系统的主要共振点,发动机应避开此工作频率,由此为发动机控制策略优化提供了参考。

沙滩车动力总成悬置系统模态分析及优化

采用Abaqus软件,建立包括动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构的新型沙滩车动力总成悬置系统有限元分析模型;经过模态分析,计算得到发动机最高工作频率范围内的共5阶模态频率和振型,并分析各阶模态形成的原因;分析得第3阶模态振动方向与活塞运动方向相近,易引起车身框架的共振,是悬置系统结构的薄弱环节;针对此薄弱环节,对车身框架进行优化,通过优化前后的悬置系统模态分析结果的对比分析,达到较好的优化效果;动力总成悬置系统模态分析结果为发动机控制策略优化提供参考,也是后续的动力总成悬置系统动力学分析和减振优化的基础。