半轴齿轮的热—冷复合锻造中冷锻充不满缺陷的成形数字仿真及工艺研究

针对半轴齿轮热—冷复合锻造中冷锻整形时出现的充不满缺陷,利用UG、Geomagic-Design和Deform-3D等软件,对冷锻毛坯(热锻成形的工件)进行了重新设计和冷锻整形工序仿真模拟,全面考查齿厚、齿高参数变化对产品质量的影响。从模拟结果来看,当冷锻整形开始合模时,毛坯初始位置齿顶和冷锻模具型腔之间的间隙越大(齿厚增加越大/齿高减小越大)时,终锻时所需的锻压力越大,在产品小端齿顶处越易形成折叠缺陷。毛坯初始位置齿顶与型腔贴合(齿厚增加量为零或为负),则不易产生折叠缺陷,齿侧和冷锻模具型腔之间的间隙越大(实际齿厚越小),所需锻压力越大。经过实际生产验证,在相应的齿轮参数条件下,冷锻毛坯比冷锻模具型腔轮廓的齿高增加0.1 mm、齿厚不变时,冷锻整形后齿槽和齿高全部压满,成型质量好,产品废品率达到预期要求。

密封结构参数对安全阀磁流体密封压力的影响

为探讨安全阀磁流体密封性能与结构关键参数的关系,以安全阀磁流体密封装置作为研究对象,利用有限元分析软件计算出密封间隙内磁感应强度变化值,计算在不同密封结构关键参数下密封间隙内耐压值并对其进行分析,最终得到各参数之间的相互关系从而为提高密封能力提供指导。研究结果表明:当极齿齿槽宽度为3mm时,密封压力最大值在极齿宽度2mm处;当极齿宽度为3mm时,密封压力最大值在齿槽宽度2.5mm处;将矩形极齿改为单侧斜角极齿30°,密封压力会整体上升且最大值在极齿齿槽宽度3mm、极齿宽度1.5mm处;改变剩磁大小会影响磁感应强度但磁感应强度差值不变,对于密封压力最优值没有影响。这些规律为安全阀磁流体密封装置的设计提供了理论参考。

大重合度组合齿廓非圆齿轮设计方法试验研究

为了解决组合齿廓非圆齿轮增大重合度问题,对组合齿廓非圆齿轮设计方法进行了研究。首先,提出了增大齿高系数,减小节曲线压力角、负变位的组合齿廓非圆齿轮设计方法,对变渐开线-不完全变摆线齿廓展开了大重合度组合齿廓设计,并对大重合度的非圆圆柱齿轮进行了设计;然后,分析了齿高系数、变位系数、节曲线压力角与非圆齿轮渐开线齿廓和变渐开线-不完全变摆线组合齿廓的重合度变化规律,制造了2种增大重合度的组合齿廓非圆齿轮;最后,测量了增大齿高系数和减小节曲线压力角的非齿轮齿侧间隙,并与标准的渐开线齿廓齿侧间隙进行了对比,开展了大重合度组合齿廓非圆齿轮传动比的测量试验,以及承载能力仿真对比分析(主动轮固定,从动轮添加15 N·m扭矩)。研究结果表明:组合齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(减小节曲线压力角0.106 mm,增大齿高系数0.107 mm)明显小于渐开线齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(0.173 mm);大重合度组合齿廓非圆齿轮的试验传动比与理论仿真传动比一致;减小节曲线压力角的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值157.5 MPa)最优,增大齿高系数的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值213.2 MPa)最差。采用增大齿高系数,减小节曲线压力角的组合齿廓非圆齿轮设计方法来实现非圆齿轮的大重合度设计是可行的。

离散元法分析辊齿齿高对双齿辊破碎机性能的影响

双齿辊破碎机辊齿齿高是影响其破碎性能的主要齿形结构参数,通过离散元法仿真模拟分析了不同齿高辊齿结构的物料破碎状态。分析结果表明,随着齿高的减小,物料破碎的位置逐渐向下方的辊齿包容腔偏移,避免了大块物料在尺寸较大方向的破碎,从而减小了齿辊转矩,但该转矩减小幅度越来越小;齿高/辊齿中心距的比值范围宜控制在0.6~0.7,此范围内不但双齿辊破碎机的出料粒度满足设计要求,而且双齿辊转矩之和较小,有利于降低破碎机能耗。

可塑型骨修复材料在牙龈瘤电切术后牙槽骨缺损患者中的应用

目的 探究可塑型骨修复材料在牙龈瘤电切术后牙槽骨缺损修复中的应用效果。方法 选取2022年2月至2023年10月郑州大学第一附属医院收治的120例牙龈瘤电切术后牙槽骨缺损患者作为研究对象,按随机数表法分为观察组和对照组各60例。两组患者在切除牙龈瘤后均保留累及牙齿,对照组患者创口植入Bio-Oss Collagen骨填充材料并覆盖Bio-Gide可吸收生物膜,观察组患者创口植入可塑型骨修复材料并覆盖天然生物膜。比较两组患者术后6个月临床疗效、骨粉融合程度,术前及术后3个月、6个月的牙槽骨高度及密度、牙齿松动度,同时比较两组患者的不良事件发生率。结果 术后6个月,观察组和对照组患者的治疗有效率分别为91.67%、90.00%,差异无统计学意义(P>0.05);术后3、6个月,两组患者的牙槽骨高度和密度比较差异均无统计学意义(P>0.05);术后6个月,观察组患者的骨粉融合程度1分、2分、3分占比分别为20.00%、45.00%、28.33%,与对照组的23.33%、40.00%、31.67%比较差异均无统计学意义(P>0.05);术后3、6个月,两组患者间的牙齿松动度比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者的不良事件发生率为8.33%,略高于对照组的5.00%,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论 国产可塑型骨修复材料与Bio-Oss Collagen骨填充材料用于牙龈瘤电切术后牙槽骨缺损治疗均具有良好修复效果,且安全性高,生物相容性好,术者可根据患者经济情况及需求选择合适材料。

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法 ,计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程 ,对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差 ,证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷分配合理 ,接触印痕受安装误差的影响较小 。

高齿弧齿锥齿轮的承载啮合仿真和动态性能试验

研究了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的加载接触过程 ,对比了二者在载荷作用下的齿面载荷分布、齿面加载接触印痕和承载传动误差 ,计算了齿根弯曲应力。在台架试验台上测定了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的噪声和振动量 ,实验证明高齿弧齿锥齿轮齿面载荷分布合理 ,弯曲应力较小 ,具有较低的噪声和较好的动态特性。

螺旋升角对楔横轧梯形螺纹轴成形的影响

考虑到模具型腔与轧件变形区的空间关系,利用轧件瞬时螺旋半径与螺距关系,推导模具螺旋升角表达式,并绘制模具螺旋升角轨迹曲线。在H630楔横轧机上进行2种螺旋升角工况的螺纹轧制实验,使用三坐标测量仪对轧件进行精确测量,分析2种工况下轧件的齿高和螺距的成形特点。研究结果表明:在定值螺旋升角工况下,轧件最大齿高和螺距相对误差分别达到6.88%和3.50%,轧件齿形端部出现明显螺旋痕;在本文推导的变螺旋升角工况下,制件的齿高和螺距相对误差分别为2.51%和1.42%,并且螺纹饱满、均匀性较好。本研究提供的螺旋升角求解方法能够获得质量较高的螺纹,该方法为楔横轧螺纹轴精确成形提供理论依据。

齿顶斜率对楔横轧螺旋齿形件成形质量的影响

针对车削、铣削等机加工方法加工大直径螺旋齿形件时加工效率低、材料浪费率高、工件齿形承载强度低等问题,提出楔横轧轧制螺旋齿形轴类件的工艺方法。文章采用DEFORM-3D有限元分析软件模拟和轧制实验验证相结合的方法,详细分析了模具齿顶斜率对梯形螺旋齿形件外形尺寸(齿高、螺距)的影响规律,以及不同齿顶斜率对轧件中心产生破坏的影响规律,得出齿顶斜率的优化区间。研究结果对楔横轧轧制螺旋齿形件的模具设计及成形规律的深入研究提供了重要的参考依据。

封隔器锁紧机构关键几何参数分析

以封隔器锁紧机构即锁环的简化模型为研究对象,分析封隔器坐封时锁环齿牙与中心管上齿牙的接触情况,得出当量摩擦因数f当是检验锁环能否自锁的关键指标。锁环承受载荷时回弹卡紧中心管,上齿面与中心管齿牙接触,当量摩擦因数只与齿前角θ1有关,齿后角θ2的作用主要是增大锁环齿牙的强度。基于有限元分析和正交优化方法,分析齿后角θ2、齿牙间距p、齿牙高度h、齿牙尖角圆弧半径r等4个几何参数对锁环齿牙承载时的影响,得出影响最小的最优组合为:齿后角θ2=70°,齿牙间距p=3 mm,齿牙高度h=1 mm,齿牙尖角圆弧半径r=0.2 mm。

新型点接触抛物线齿轮齿面展成及参数特性研究

建立了新型点接触抛物线齿轮的加工坐标系统。根据空间啮合原理推导了展成点接触抛物线齿轮的啮合方程与齿面方程,并通过齿面仿真实现了齿面可视化。推导了小齿轮发生根切与齿顶变尖的理论公式,研究了齿轮齿数、压力角、螺旋角以及抛物线系数等参数对抛物线小齿轮极限齿顶高系数与齿根高系数的影响。研究了采用盘形刀具加工抛物线齿轮的方法,并推导了刀具轮廓方程。本文研究为新型高强度抛物线齿轮的设计与加工提供了依据。

楔横轧梯形螺纹轴模具关键参数的研究

楔横轧螺纹轴的金属流动规律和模具齿高等参数的确定对于模具设计意义重大。以轧制过程金属体积不变原理为前提,运用数学积分法求得模具齿顶高初值和轧件初始直径,进而设计模具孔型。对于设计的模具,采用DEFORM-3D有限元软件模拟轧制成形过程,得到较理想的梯形螺纹轴。该模拟结果验证了由齿顶高参数设计模具孔型进行楔横轧梯形螺纹轴轧制的可行性,为课题的深入研究提供了理论依据和参考价值。

高减速比准双曲面齿轮的几何演变

提出了一种弧线等高齿高减速比准双曲面(HRH)齿轮,探讨了HRH齿轮节锥的演变以及弧线等高轮齿在齿高和齿厚方向上的演化过程。分析了HRH齿轮几何特性的演变过程及其涉及的关键因素,给出了弧线等高齿HRH齿轮节锥设计的优化方法。利用大轮齿面几何和啮合方程推导出共轭小轮的齿面方程,求出离散齿面点坐标。对大小轮轮齿实体进行了三维建模仿真,并与所加工的实体模型进行了对比分析。证明了所提出的弧线等高齿HRH齿轮在理论和实践上的可行性。

拔牙后应用脱细胞真皮基质对保存牙槽嵴的影响

目的:观察脱细胞真皮基质植入拔牙创后牙槽嵴的吸收情况,评价脱细胞真皮基质对于保存牙槽嵴的影响。方法:选用本地产健康成年杂种犬16只,拔除双侧下颌第一前磨牙,左侧拔牙创植入脱细胞真皮基质作为实验组,右侧拔牙创作为空白对照。16只犬随机分为两组,分别于第4、12周处死1组动物。测量第4周、第12周拔牙处的牙槽嵴高度;拔牙创组织制作HE染色切片行组织学观察。结果:第4、12周实验组牙槽嵴高度均明显高于对照组(P<0.01);第4周实验组较对照组在组织学上更为成熟。结论:脱细胞真皮基质可以促进拔牙创的早期愈合,保存牙槽嵴高度。

全齿高对双圆弧齿轮弯曲应力的影响

利用ANSYS的参数化设计语言(APDL)建立双圆弧齿轮的三维实体,形成相应有限元模型,对轮齿弯曲应力进行了分析。总结了全齿高对轮齿弯曲应力的影响规律,齿轮的轮齿高度选择h=2.0mn附近时弯曲应力最小,且全齿高选择h=(1.9～2.2)mn时能够保证轮齿受力较小,为双圆弧齿轮的设计和使用提供理论依据。

迷宫汽封泄漏特性数值模拟

建立迷宫汽封三维数值分析模型,系统研究了压比、汽封间隙、齿尖宽度、台阶高度等参数对迷宫汽封泄漏特性的影响。结果表明:汽封泄漏量随压比的增加而增加,且增加率逐渐减小;无量纲参数"齿隙比"j(齿尖宽度与汽封间隙之比)可用于评价汽封内部流动特性的变化,当j≥1.0时,其变化对汽封内部流动特性的影响可以忽略,此时汽封泄漏量与汽封泄漏面积成正比,当j<1.0时,其变化会引起汽封内部流动特性的显著变化,此时在计算汽封泄漏量时应考虑齿隙比对流动特性的影响;台阶高度H_s变化对汽封泄漏量影响较小,但当H_s=0时,迷宫汽封退化为光轴结构,会引起泄漏量大幅增加43%以上,因此不建议在没有台阶的光滑轴面使用迷宫汽封。

航空弧齿锥齿轮接触印痕高度的一种控制方法

为了降低弧齿锥齿轮副的振动与噪声,提升接触齿面的承载能力,从可制造角度出发,提出基于传动误差曲线优化的弧齿锥齿轮接触印痕高度的设计方法。依据给定齿面参考点处的啮合性能,采用局部综合法设计小轮加工参数。进行轮齿接触分析,以轮齿接触分析得到的传动误差曲线与预置的对称型传动误差曲线之差作为优化目标函数,建立了弧齿锥齿轮接触印痕高度的一种控制方法,对传动误差曲线进行优化。量化地分析优化后传动误差曲线的交点与齿面接触印痕高度间的关系。以某型航空弧齿锥齿轮副为对象,采用上述方法获得了齿面接触印痕的高度值。研究发现,传动误差曲线的弯曲程度与齿面接触印痕高度之间呈现负相关。当传动误差曲线的二阶导数在0.01~0.10范围变动时,小轮和大轮齿面接触印痕高度对应的变化范围分别是2.035~1.812 mm和1.969~1.724 mm,相对变动量分别达10.96%和12.44%。所提出的方法有助于设计可制造的齿面接触印痕高度。

渐开线齿形的精确计算与绘制

导出了由四部分组成的渐开线齿形曲线的坐标计算公式。这些公式应用于轮齿磨损量的测定及轮齿弯曲强度计算中.并给出 Auto CAD图形系统,绘出了齿轮图形,证明了计算公式的准确性。

羟基磷灰石人工骨填塞拔牙创保持牙槽嵴高度的临床研究

目的 对拔牙术后抑制牙槽骨过度吸收 ,保持牙槽嵴高度进行研究。方法 选择 3 3例需同时拔除下颌两侧相同部位牙齿的患者 ,按左右分组 ,一侧为拔牙后空白对照 ,另一侧拔牙后立即填塞颗粒型羟基磷灰石人工骨。即刻、12周、2 4周分别摄 X线片 ,测量两组牙槽嵴高度。结果 创口 期愈合 3 1例 ,延期愈合 2例。两组比较 ,填塞组牙槽嵴高度明显高于对照组。结论 羟基磷灰石人工骨填塞拔牙创可以其支架作用替代牙齿对牙槽骨的支持作用 ,抑制拔牙后牙槽骨的吸收 ,在一定程度上保持了牙槽嵴的高度。