核电循环泵行星齿轮热弹流润滑研究

核电齿轮箱的良好润滑性能是核电循环泵可靠运行的重要保障,充分考虑齿面形貌和齿廓修形等因素对内/外啮合齿轮副的影响是准确评估其润滑特性的前提。建立典型工况下核电循环泵行星传动系统斜齿轮热弹流润滑模型,首先将斜齿轮副的啮合状态几何等效为圆锥滚子的接触问题,然后考虑斜齿轮接触变形和齿廓偏差,计算得到内/外啮合齿轮副接触区域不同位置的油膜厚度、承载压力、摩擦应力和闪温等参数。考虑齿面磨合作用,采用移动平均滤波方法对未经磨合的初始形貌进行光滑处理,分析了齿面形貌对润滑行为的影响,最后采取齿廓修形改善润滑特性。结果表明:粗糙度和齿廓修形均会对润滑特性产生明显的影响,齿面粗糙形貌会造成油膜厚度减小,进而影响其润滑特性,弱化润滑油膜的承载能力;通过齿廓修形可以改善齿轮啮合边界处的几何过渡,降低该区域的应力集中和表面温度,从而明显改善啮合线终端的润滑状态。

分片式可变间隙径向滑动轴承混合润滑研究

径向滑动轴承因其高可靠性被广泛应用于大型轴承-转子系统,但恶劣工况下常因润滑不良造成局部区域固体直接接触,即混合润滑,导致轴承系统提前失效.本文中以某大型核电循环泵齿轮箱中分片式可变间隙径向滑动轴承为研究对象,耦合弹性流体动压润滑模型和表面粗糙峰接触模型,并计入分体式轴承不连续承载特性,建立了考虑轴颈倾斜的分片式可变间隙径向滑动轴承混合润滑模型.采用有限差分法和影响系数法数值解析轴承表面油膜压力、接触压力和油膜厚度等特征量,研究了轴承间隙、轴颈倾斜和转速等因素对滑动轴承系统润滑性能的影响,并揭示了分片式可变间隙径向滑动轴承摩擦学特征.研究表明,轴承载荷主要由部分特定轴承片支撑,且各因素对轴承片载荷比率影响不同,其中轴颈倾斜对润滑性能影响最为显著,恶劣工况下轴承间隙较小一侧率先发生固体直接接触,导致轴承边缘最易发生严重磨损;合理地调整各轴承片间隙可有效地改善轴承表面油膜压力分布,有利于提高轴承系统承载能力,并降低轴承表面发生过度磨损风险,为实现最优润滑方案提供了理论依据.

基于联合优化技术的单臂行星架轻量化设计

针对单臂行星架质量大的问题,在保证行星架刚度不降低的前提下,先利用结构拓扑优化对行星架臂板材料分布进行优化,分析保留材料的体积分数对行星架刚度的影响;以行星架体积为优化目标,运用尺寸优化对行星架臂板进行优化,得到满足刚度要求的最小体积行星架。通过联合优化,确定最佳行星架结构,对优化前后行星架质量进行比较,结果表明,在满足行星架刚度不变的前提下,行星架组件的质量降低了22.6%,实现了轻量化设计的目的。

船用齿轮箱多离合器油路控制系统研究与试验

针对新型多功能船用齿轮箱需多个离合器同时工作,以满足双机并车、多功能PTO/PTI输出等功能,在常规离合器控制系统的基础上,开展了新型船用齿轮箱多离合器控制系统研究,提出了油路控制多离合器方案,通过试验验证,多离合器接排及脱排工作状况达到船级社及相关规范要求。

振荡浮子式波能转换装置阵列的物理模型水池试验

振荡浮子式波能转换装置在防波堤上进行阵列化布置时,各装置的浮子获能体之间会发生复杂的水动力相互作用,影响装置的运动和发电性能。开展物理水池试验,研究了防波堤前振荡浮子式波能装置阵列的水动力响应特性,着重分析了不同波浪条件下浮子尺寸和分布间距对装置运动性能和发电功率的影响规律。研究发现,在所考虑的参数范围内,相同波况条件下,小半径浮子波能装置的发电功率更高;窄频带波浪环境中,小间距布置有利于产生更大的功率峰值,且入射波高对装置的发电功率有显著影响。