面向制造的弧齿圆柱齿轮建模及强度分析

在分析弧齿圆柱齿轮加工原理和数学建模的基础上,提出一种面向制造的弧齿圆柱齿轮建模新方法,解决长期以来弧齿圆柱齿轮3维造型和实际加工不一致的问题,保证后续分析、加工等工序的正确性。基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的弧齿圆柱齿轮的3维造型和快速原型制造,在此基础上深入分析刀具半径对弧齿圆柱齿轮的接触应力分布的影响,得出不同曲率下齿轮强度的变化规律。有限元分析结果表明同等条件下弧齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮有显著提高,其最大齿根应力仅为直齿圆柱齿轮的27%,弧齿圆柱齿轮齿根应力与弧齿线半径有明显的关系。此方法为弧齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。

新型齿轮传动副建模及接触分析

在分析曲线齿圆柱齿轮加工原理基础上,提出一种面向制造的曲线齿圆柱齿轮建模新方法,基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的曲线齿圆柱齿轮的三维造型,并根据Hertz公式建立了曲线齿圆柱齿轮的接触应力计算公式。有限元分析结果表明,同等条件下曲线齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮、斜齿轮有显著提高,其最大应力仅为直齿圆柱齿轮的73.8%,斜齿轮的76.57%,为曲线齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。

弧线齿面齿轮传动承载接触分析

推导了具有刀倾的刀盘形成弧线形产形齿条,进而成形加工弧线齿面齿轮的齿面方程;在弧线齿面齿轮及其相啮合的弧线齿圆柱齿轮几何接触分析的基础上,利用有限元方法,通过数学规划对面齿轮齿面承载接触进行了分析。算例仿真结果表明:在小齿轮轴外加扭矩为550 N.m条件下,齿面载荷在面齿轮齿面上分布均匀,承载传动误差幅值不大于5 arcsec,载荷在面齿轮齿根中点引起的拉应力较小。

曲线回转外形筒体零件无飞边辊轮引伸新技术

为解决曲线回转外形筒体零件辊挤成形过程中产生飞边的难题,开发出一种该类零件的两道次无飞边辊轮引伸新技术。对辊轮的结构参数(飞边槽开口角度、飞边槽转角圆角半径)进行优化,在分析各参数自变化条件下去飞边工序的变形均匀性及辊轮所受径向载荷的基础上,结合模拟的充填情况确定了最优的辊轮关键结构参数;对比新旧两种成形工艺,新工艺下辊轮所受径向载荷降低28.66%,为曲线回转外形筒体零件无飞边成形工艺提供了理论依据。

基于全齿宽啮合的弧齿圆柱齿轮参数化设计及接触特性

为了揭示全齿宽啮合弧齿圆柱齿轮齿面间的真实接触情况,根据齿轮啮合原理,推导了基于全齿宽啮合的渐开线弧齿圆柱齿轮的精确齿面和过渡曲面方程,通过MATLAB软件编程计算出弧齿圆柱齿轮的凹齿面、凸齿面及过渡曲面的坐标点,将计算得到的点云导入三维实体建模软件,经过简单处理生成精确弧齿圆柱齿轮的三维实体模型。最后,通过数值解法计算了渐开线弧齿圆柱齿轮的真实啮合情况,并用可视化界面显示齿面接触曲线。结果表明该齿轮是关于齿轮中间截面对称的全齿宽啮合弧齿圆柱齿轮;轮齿在进入和退出啮合时是部分齿面接触。

曲线圆柱齿轮专用铣削加工装置设计

曲线圆柱齿轮是一种特种传动装置,其具有重合度大、无轴向力、易加工等特性,论文分析了其展成原理以及其常用的加工方法,并对单面加工和双面加工法两类加工方法进行了对比说明。对利用格里森刀盘加工曲线圆柱齿轮时的几何参数进行探讨。在分析铣削加工曲线圆柱齿轮范成运动的基础上提出了曲线圆柱齿轮专用铣削加工机床的总体设计方案与布局,并对范成加工曲线圆柱齿轮过程中各基本运动的具体实现作了详细的设计。所设计的机床能够实现加工曲线圆柱齿轮所需要的基本运动,具有较好的工程应用价值。

曲线齿线圆柱齿轮啮合数学模型

参照圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程的推导方法以及齿面组成特点,介绍了一类曲线齿线圆柱齿轮的齿面组成特点.采用齿轮啮合原理中的单参数曲面包络方法,运用坐标变换推导了曲线齿线圆柱齿轮的数学方程和共轭齿面方程的一般形式.以圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程推导为例,推导了圆弧齿线圆柱齿轮的空间啮合数学模型,并采用UG建模软件建立了圆弧齿线圆柱齿轮的3D模型,验证了该方法的正确性.研究结果为进一步开展新型齿线的设计、新型曲线齿线圆柱齿轮传动研究提供了理论基础.

曲线回转外形零件辊挤成形过程的数值模拟研究

为解决曲线回转外形零件加工时材料利用率低、加工工时多和生产成本高等问题,针对零件几何形状特点,制定了辊挤成形方案。采用三维刚塑性有限元分析软件Deform-3D对该零件辊挤成形过程进行数值模拟,得到了变形过程的金属流动规律,分析了变形温度、摩擦系数、辊挤速度对成形过程的影响,优化了工艺参数,为生产提供了有利的依据。

涡轮叶片尾缘针肋的换热研究

以涡轮叶片尾缘中针肋通道的换热为研究对象,讨论并计算出了一定条件下获得最大针肋通道换热量时针肋的形状曲线和换热优势,系统分析了这种拥有最佳形状曲线针肋的通道散热量随针肋物性参数及几何特征变化的规律.

非对称圆弧齿线圆柱齿轮建模与强度分析

为了提高圆弧齿线圆柱齿轮的强度,提出了双压力角非对称齿形设计。以双压力角铣刀盘为假想齿条,根据展成运动原理,推导齿面数学模型,获得齿面离散点坐标;在Pro/E中采用逆向建模的方法,建立高精度的非对称圆弧齿线圆柱齿轮模型;借助ABAQUS软件,分析工作载荷下两组压力角为25°/20°和25°/20°齿轮副的应力情况,提取出轮齿的齿面接触应力和齿根弯曲应力曲线。结果表明:大轮、小轮齿面的最大拟合误差分别为0.025mm、0.023mm;大压力角圆弧齿线圆柱齿轮能够显著提高轮齿的强度性能。

教育扩展与教育分配:中国经验研究

利用我国31个省（自治区、直辖市）1996～2003年的混合截面数据，对我国教育扩展过程中的教育分配问题进行实证研究。研究结果表明，我国教育扩展与教育分配不平等之间存在显著的倒U型关系，并且目前我国正处在教育扩展的中间阶段。各地区在倒U型曲线上所处的位置会影响其教育和收入分配政策的有效性，因此，各地区应依据其在倒U型曲线上的位置，制定未来经济发展中的教育政策。

基于UG和ADAMS的弧齿圆柱齿轮动力学分析

根据弧齿圆柱齿轮加工原理及其齿面方程,利用UG/Open Grip二次开发语言在UG中完成齿轮的参数化建模,并实现齿轮副的装配。应用ADAMS对齿轮副进行动力学仿真,得到其在传动过程中部分参数特性曲线并对其进行分析。鉴于目前关于弧齿圆柱齿轮的研究没有成熟的动力学分析成果及计算理论,故将分析结果与同样参数的直齿、斜齿圆柱齿轮的理论计算值进行对比。结果表明:三者周向力、径向力及法向力比较接近,弧齿轮副的轴向力呈对称分布,虽然瞬时值较大但其平均值接近于零。研究结果为弧齿圆柱齿轮的动态特性研究和参数优化提供了技术支撑和理论指导。

自适应分数阶微分在面部图像处理中的应用

针对三维人脸表情识别过程中,皱纹等纹理特征会影响表情识别的精度。为了消除这类纹理特征的干扰,需要先确定皱纹的位置。因此,提出了一种基于自适应分数阶微分掩模的皱纹检测方法来定位皱纹的位置。该方法利用皱纹的纹理方向信息,构建自相关微分掩模区域,并使用皱纹图像的梯度、信息熵和对比度信息来改进分数阶微分掩模算子,对人脸皱纹进行纹理方向上的自适应增强。然后结合Gabor滤波器来提取皱纹曲线位置,再根据定义的误判原则剔除光照、皮肤色斑等误识别特征。实验结果表明,提出的方法能自适应增强皱纹深浅不一的面部图像,提升了对浅皱纹的检测率,同时借助误识别过滤规则,提高了皱纹位置检测的精度和鲁棒性。

弧齿圆柱齿轮两种加工方法工艺分析

以弧齿圆柱齿轮的两种加工方法的工艺过程为研究对象,对两种加工方法的工艺特点和优缺点进行了对比分析。同时,以加工原理为基础,采用三维建模软件按照实际加工过程对两种齿轮的加工进行模拟,得到了两种工艺下弧齿圆柱齿轮的三维模型。使用三维建模软件分别对两种弧齿圆柱齿轮进行啮合分析和干涉分析。分析结果表明,旋转刀盘法加工弧齿圆柱齿轮的工艺性能要比平行连杆法好,特别是可以进行磨齿、剃齿等精加工工艺。因此,采用旋转刀盘法加工弧齿圆柱齿轮更适用于工业推广应用。本文中的研究对弧齿圆弧齿轮的设计和选用有一定的参考作用。

成形法加工的弧线齿面齿轮几何接触分析

研究了成形法加工的弧线齿面齿轮齿面接触分析及齿面修形.弧线产形齿条是由具有一定刀倾角的刀盘形成,用其推导展成加工的弧线齿圆柱齿轮和成形法加工的弧线齿面齿轮齿面方程,同时通过刀具抛物线齿廓对大轮齿面进行修形;在此基础上,建立了包括考虑安装误差在内的弧线齿面齿轮齿面接触分析(TCA)模型;最后通过算例的啮合性能分析,表明对大轮齿面修形可降低传动误差幅值和获得较好传动误差曲线,且该类传动装置对安装误差敏感性较低.

面向制造的圆弧齿线圆柱齿轮建模及特性分析

齿轮是现代工业中最重要的传递动力的机械零件之一,开发受力状况良好的新型结构一直是这一领域的研究前沿。圆弧齿线圆柱齿轮是一种新型传动机构,首先阐述了其成型原理,在坐标变换和空间啮合理论的基础上,推导其齿面方程。运用UG/grip语言,开发了符合实际加工过程的圆弧齿线圆柱齿轮的自动生成程序,实现了圆弧齿线圆柱齿轮理论模型的参数化造型,且分析得出了圆弧齿线圆柱齿轮副正确啮合的条件。

FDI对中国创业的空间外溢效应

本文利用中国2002—2012年31个省份构成的平衡面板数据,采用空间滞后模型研究外商直接投资在省份内与省份间层面如何影响国内创业。研究结果表明:整体上,省份间创业存在正向的空间相关关系;省份内FDI的直接效应、省份间FDI的间接效应以及两者的总效应对省份内创业均表现出显著的倒U型关系,且省份内FDI对创业的影响大于省份间FDI,存在地方化现象。进一步分析发现,FDI与创业的倒U型关系依赖于各省份的技术水平、外资进入程度、科学技术支出和工资水平,这些因素能在一定程度上解释FDI对各省份影响效应的差异性。因此,在甘肃、黑龙江等欠发达省份,FDI规模距离门槛值较远,其对创业的促进作用十分明显,这些省份仍有扩大引进外资的必要性。而在北京、上海等发达省份,FDI规模靠近门槛值,其外溢效应不断减弱,应更多关注引进外资的质量,并通过简政放权释放政策红利来促进创业。此外,以创业活跃区域带动创业不活跃区域的富邻政策,是践行协调发展理念的有效途径。

基于二维曲率数据的空间曲面形态重构算法

面向航空航天器关键板状结构形态变化主动监测研究领域,以一种表面正交网状粘贴电阻应变片的柔性悬臂板结构为实验模型,提出了一种基于二维曲率数据的空间曲面形态重构算法.首先,基于分布式应变片网络检测结构表面双向正交应变信息,并将结构测点应变信息转化为曲率数据;其次,在板面建立由空间曲线阵列组成的正交曲线网,在正交曲线网上建立运动坐标系;然后,利用给定的边界条件和节点曲率信息计算节点坐标,同时利用两个正交曲率的耦合关系,对正交两个方向坐标系进行坐标变换,实现节点坐标的递推运算;最后,构建了实验模型结构和可视化实验平台,并进行实验验证与算法比较分析.实验结果表明,本文所提形态重构算法有效可行,不仅可精确实现结构纯弯形态重构,同时对扭转形态具有优良的重构效果.

Ni-Cr-W-Mo合金曲母线异型件多道次热旋成形数值模拟

针对热旋成形过程中起旋断裂以及边缘开裂等零件质量问题,基于ABAQUS/Explicit平台建立了Ni-Cr-W-Mo高温合金曲母线异型件多道次热旋弹塑性有限元模型,研究了多道次热变形过程中的应力、应变规律以及缺陷形成机制,探讨了工艺参数对第2道次热旋成形过程的影响规律,最后通过实验验证了模型的可靠性。结果表明:在第1道次热旋过程中,由于应力差的存在,很容易使板材内外表面产生不均匀变形,甚至拉裂;在第2道次成形过程起始阶段(2~5 s内),等效应变增大过快,易出现材料堆积及起皱现象;此外,当旋轮圆角半径(R=10 mm)及旋轮进给比(f=1.0 mm·r^(-1))过大时,均会导致旋压件产生褶皱现象。