重卡六缸内燃机曲轴不同位置角静力学分析与结构优化

为研究内燃机曲轴在实际工况下不同位置角的应力应变分布特征,利用Creo软件建立材质为QT700-2的重卡直列六缸内燃机左式曲轴三维模型,根据内燃机实际受载情况对曲轴施加约束和载荷并进行静力学仿真。结果表明:曲轴上最大应力发生在曲轴轴颈与曲柄臂的过渡圆角处,连杆轴颈中心出现最大形变,工作过程中第4缸对应曲轴轴段部分的应力变化最大。据此对曲轴结构进行优化,将过渡圆角半径增加40%后,最大应力值减小了约10%;结合企业曲轴故障返修情况,发现优化之后减少了曲轴早期故障率,提高了内燃机曲轴的可靠性。

GCr15表面涂层与织构复合摩擦改性方法研究

研究了表面涂层-织构复合改性对GCr15材料零件高速运转条件下摩擦磨损性能的影响及其减摩机理。首先在GCr15表面热喷涂厚度约30μm的巴氏合金涂层,然后采用皮秒光纤激光器在涂层表面加工凹坑织构。采用球-盘摩擦磨损试验机对改性表面进行摩擦学测试,球试样和盘试样基体材料同为GCr15。研究发现,复合改性处理后GCr15盘试样表面微织构的毛刺硬度有所降低,与未经过复合改性处理的试件相比,复合改性表面的平均摩擦系数与体积磨损率明显降低;磨损检测结果显示复合改性表面试样产生的磨粒明显减少,磨损区域边界的塑性流动与磨粒磨损情况得到显著改善。GCr15材料表面经过复合改性处理后,织构加工质量和颗粒捕捉能力有了明显提高,从而使复合改性表面的摩擦学性能得到增强。

冲击载荷下Al_(2)O_(3)磨料对齿轮磨损行为的作用机理研究

为了探究大型风电齿轮受冲击载荷在三体磨料磨损状态下的磨损特征与演变机理,需对初始磨粒混入的45钢斜齿轮磨损特征与运行状态进行分析研究.试验从齿轮磨损量、齿面磨损形貌分析、油液磨粒分析和振动分析4个方面进行磨损机理研究.利用磁粉制动器施加冲击载荷来模拟实际工况,使用颗粒计数器、单联式铁谱仪和扫描电子显微镜对油样磨粒和齿轮齿面损伤形貌进行观测.结果表明:初始硬质颗粒加速齿轮齿面磨损,导致齿轮提前进入剧烈磨损阶段,并引起齿面发生严重损伤,产生磨粒尺寸较大;对斜齿轮施加冲击载荷的加载方式加剧了磨粒磨损并扩大了应力集中,使得表面大磨粒脱落,齿宽降低,从而导致齿轮断裂失效.研究聚焦风电齿轮在风沙环境下易发生磨粒磨损的异常工况,研究结果将为改善风电齿轮在此类异常工况下的磨损状态,提供理论依据.

鞍座支架以铸代焊工艺设计与性能分析

针对传统钢板焊接工艺生产的鞍座支架在焊缝处存在应力集中和晶粒组织粗大、易发生疲劳断裂等问题,提出了以铸代焊工艺技术方案。通过对铸造充型和凝固过程仿真分析,发现在限位挂钩处出现微小缩松、缩孔缺陷,总体积约为0.32 cm^(3)。进一步通过有限元方法对缺陷位置进行应力分析,发现该缺陷处应力仅为5 MPa,不会影响铸件整体性能。利用所提方案进行试铸试验,并测试了试铸件的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度等指标均符合设计要求,珠光体含量为80%以上,铸件承受的最大应力为60 MPa,远小于材料的许用应力,铸造鞍座支架疲劳寿命是钢板焊接鞍座支架的1.2倍。试验结果表明:铸造鞍座支架整体性能优于钢板焊接鞍座支架。

数控机床误差补偿关键技术综述

误差补偿技术是提高数控机床精度有效且经济的手段。几何误差、热误差和切削力误差占到了机床总误差的75%,对这3项误差进行控制是提高机床加工精度的关键。综述了传统的间接测量法和样件测试法,论述了球杆仪测试、激光测量、平面正交光栅法、圆台样件测试、S形试件测试等误差测量方法的特点。系统性地分析了几种主要的建模方法以及确定误差建模变量的方法。从修改数控代码、设计外部硬件装置与误差补偿器3个方面对误差补偿技术进行分析。结合机床的误差测量、误差建模、误差补偿3部分对其误差补偿关键技术进行总结,指出数控机床精度优化中存在的一些关键问题,预测了未来研究方向,为未来数控机床误差补偿设计提供参考。

一种受拉环梁模块设计及拼装工艺优化

第三代先进核电技术采用模块化设计与拼装建造理念,可有效缩短核电站建造周期。该核电站屏蔽厂房(简称SC)受拉环梁为圆柱形双面板结构,双面板间由对拉钢筋连接。屏蔽厂房受拉环梁结构模块具有重量重、直径大、形状特殊、焊缝条数多、刚性强等特点。受拉环梁结构模块建造过程中受设计、制造、安装进度等各方面的影响,对安全、质量、工艺、技术均提出了更高的要求。本文根据该核电站受拉环梁的建造实践,从设计、厂内预制及现场拼装三个方面总结了受拉环梁结构模块设计及拼装工艺优化建议,优化后可节约工期约180个工作日,提高了核电站模块化建造水平。