航空发动机用滑油泵组碟簧压紧有限元分析

为保证滑油泵组关键部件配流盘与偏心泵体的稳定压紧及泵盖的安全性,依据GB/T 1972—2005标准,选用2只单片碟簧以精准对合方式安装于滑油泵组上.在考虑潜在温度场热变形的影响下,采用热固耦合方法,基于Workbench平台对滑油泵组在不同碟簧初始压缩量(0.6,0.7,0.8,0.9 mm)下进行有限元分析.研究结果表明:当初始压缩量小于0.7 mm时,滑油泵的主要部件受到的压紧力较小,主要受油液周向推力的影响;随着初始压缩量从0.7 mm增至0.9 mm,预压缩端的变形量呈现相应的增长趋势,同时滑油泵体挡板所承受的轴向力也随着初始压缩量的递增而呈现线性增长的规律;在此过程中,配流盘与偏心泵体所受到的轴向推力随着初始压缩量的增大而逐渐增大,确保其能够有效地被压紧且泵盖保持完好无损.研究结果不仅为滑油泵组的初始安装提供了理论依据,而且有助于指导实际工程应用中的安装操作,从而确保滑油泵组的正常运行与使用寿命.

油气弹簧连接销子及球支座疲劳寿命影响因素研究

建立了油气弹簧连接部件的有限元模型,通过油气弹簧动态性能试验台获取了连接销子的常规工况载荷边界.针对连接销子和球支座的疲劳寿命,分别从销子直径、材料屈服强度的设计参数和最大载荷的运行参数开展了有限元计算分析.最后基于正交试验法对三种影响因素进行了灵敏度分析.结果显示连接销子和球支座疲劳寿命与销子直径和材料屈服强度呈正相关,与最大载荷呈负相关,且疲劳寿命对三种影响因素的敏感性为最大载荷>销子直径>材料屈服强度.

特种车辆油气弹簧减振阀可靠性研究

油气弹簧减振阀为特种车辆悬挂装置中的重要部件,针对其应用中受高频载荷易损问题,提出基于Ansys Fluent的油气弹簧减振阀流固耦合可靠性研究方法。基于该方法建立减振阀中阀芯及阀座固体模型与周围油液流体模型,分析0.6、3.96、7.83 Hz激振频率下的减振阀工作状态,研究其安全系数及寿命。结果表明:减振阀阀座在颈部连接处、正对常通孔处易破坏;阀芯易损部位主要集中于阀杆处。研究结果可为减振阀可靠性分析提供参考,亦可服务于后续减振阀薄弱环节优化设计。

液电式馈能油气弹簧减振器力学特性仿真与研究

基于一种适用于特种车辆的液电式馈能油气弹簧减振器,通过理论分析建立其数学模型和MATLAB/Simulink仿真模型,并分析不同因素对其力学特性的影响规律。首先以流体力学理论和气体状态方程建立减振器粘性阻尼力模型,其次设计一套馈能电机控制电路,结合液压马达工作原理建立减振器电磁阻尼模型,最后分析外界激励频率、液压马达排量和占空比对减振器示功特性的影响。结果显示,减振器阻尼力随外界激励频率的增大而增大,且频率较大时阻尼力趋于过大;阻尼力随液压马达排量的增大而减小,且小排量时对阻尼力影响较大;阻尼力随占空比的增大而增大,但占空比较大时对阻尼力影响较小。

基于超声波的液压缸往复密封圈油膜厚度测量方法研究

接触压力和润滑油膜是影响液压系统往复密封性能的关键因素,但目前缺少对密封部位油膜厚度进行直接测量的方法。为实现液压缸实际工作过程中活塞杆密封润滑油膜厚度的实时监测,利用超声波测量技术穿透性强、准确的优点,结合弹簧模型计算,对往复密封圈油膜厚度进行测量计算,并通过设计试验装置验证了其效果。通过Ansys仿真分析证明了液压缸活塞杆密封圈在往复运动过程中的油膜厚度范围在超声波弹簧模型的适用范围之内,并验证了弹簧模型在钢-油膜-聚氨酯弹性体三层结构中测量结果的有效性。提出一种在液压缸实际工作状态下进行活塞杆密封油膜厚度测量的方法,为后续对往复密封油膜厚度进行深入研究提供了可行的方案。

CHZ-Ⅱ海洋重力仪研制与实践

海洋重力仪是获取高精度高分辨率海洋重力场的重要仪器,主要应用于资源勘探、大地水准面精化、海洋科学研究和重力辅助惯性导航等领域。我国现有的海洋重力仪主要依靠国外进口,不仅价格高,而且在仪器的引进、维护等方面存在诸多的不便。在科技部首批重大科学仪器专项的支持下,基于CHZ海洋重力仪成功研制出具有完全自主知识产权的CHZ-Ⅱ弹簧式海洋重力仪。该新型重力仪采用金属零长弹簧作为测量元件,其独特的轴对称垂直悬挂结构可克服交叉耦合效应;高精度伺服控制技术及强阻尼的应用可克服载体扰动的影响,确保仪器在不同海况下保持测量精度;高精度恒温技术及温度补偿技术可消除环境温度波动对仪器测量精度的影响。本文介绍了该仪器的工作原理、系统构成、技术特点及测试结果。静态试验表明其月漂移优于3 mGal;码头系泊试验表明其动态精度达到0.2 mGal,能清晰反映海潮的重力变化特征;总航程超过5万海里船载试验表明其综合测量精度优于1 mGal。仪器在精度和稳定性上达到与国内外同类仪器并跑水平,可替代当前国外进口的海洋重力仪。

适用于城市轨道交通车钩装置的液压油-环簧缓冲器特性分析

[目的]目前城市轨道交通车钩装置普遍应用胶泥缓冲器或气液缓冲器,而这两种缓冲器存在内高压易导致介质泄漏。液压油-环簧结构缓冲器可避免因密封问题而引起的泄漏问题,但需分析其对于城市轨道交通车钩装置的适用性。[方法]基于液压油-环簧缓冲器的结构,分析了其压缩过程的受力情况、稳态压缩性能和冲击性,通过仿真分析模拟了车辆冲击试验。[结果及结论]液压油-环簧缓冲器可以承受速度为4 m/s(15 km/h)的稳态压缩,通过了8 km/h以下速度的冲击试验,完全适用于城市轨道交通列车。

柴油机活塞环润滑油膜厚度超声波测量方法研究

活塞组件-缸套摩擦副位置处良好润滑状态能够保障柴油机的稳定运行,润滑油膜厚度能够对其润滑状态进行判断。因此本文以润滑油膜厚度为测量目标,基于等效弹簧模型超声波测量原理对活塞环位置处润滑油膜厚度开展实验研究。搭建了润滑油膜厚度超声测量实验平台,通过实验证实了超声方法的测量能力。构建了柴油机活塞环润滑油膜厚度测量方案,设计并搭建了活塞环润滑油膜厚度动态测量系统,对不同转速下的润滑油膜厚度进行了实验测量。通过对实验数据进行处理,在活塞环处测得了2.2~3.9μm的润滑油膜厚度,并且随转速增加,油膜厚度呈现增大趋势,证实了该方法的可行性。

井口控制装置用液气控制阀启闭特性研究

防喷器使用液气控制阀控制系统动力泵的启停,稳定控制系统管汇压力。针对现场普遍存在管汇压力波动大的现象,通过数值建模,从气源压力、油压端口面积以及弹簧刚度3个方面进行研究,分析液气控制阀启闭特性,并进行试验验证。研究结果表明:气源压力对液气控制阀启闭特性影响较小,油压端口面积与启闭压差成线型反比关系,弹簧刚度与启闭压差呈二次曲线关系。试验证明:为实现稳定精准控制,弹簧刚度应设计在94~97.3 N/mm之间为宜;同时应合理增加液气控制阀油压端口面积。所得结论可为提升液气控制阀控制精度提供理论依据,保障管路系统的安全性和可靠性。

石油井安全阀弹簧蓄能密封性能分析及结构优化

为研究一种适用于超高压石油井安全阀用密封圈,设计一种适用于做往复运动的弹簧蓄能密封圈结构方案,并分析密封圈唇口结构对密封性能的影响规律。通过构建V形等效弹簧建立二维轴对称模型,借助ABAQUS有限元仿真软件分析不同唇口结构的接触应力状态;以泄漏量为指标,评价单唇和双唇在介质压力35、70、105 MPa和相对运动速度4~8 mm/s下的密封性能;并在双唇口结构优化的基础上,分析唇口角度和唇口间距对密封性能的影响规律。结果表明:在70 MPa介质压力以下,单/双唇结构的密封性能随介质压力变化的趋势相同,随着介质压力逐渐升高,双唇结构的优势逐渐明显;双唇优化后,唇口角度和唇口间距仅对唇口局部接触压力分布有影响,对密封性能的影响十分有限;相对运动速度对2种结构的密封性能影响具有相同的规律;双唇结构密封性能整体比单唇结构提高约25%。

弹条渗锌涂层耐蚀性研究

[目的]研究弹条渗锌层、渗锌+硅酸盐封闭层及渗锌+油性漆封闭层在中性盐雾和二氧化硫环境下的耐蚀性。[方法]借助磁阻法测厚仪和金相显微镜筛选出不同厚度和形貌的渗锌层,然后分别进行硅酸盐封闭和油性漆封闭处理,采用扫描电镜和能谱仪分别观察封闭层分布情况和分析化学成分,最后进行中性盐雾和二氧化硫试验。[结果]硅酸盐封闭层以渗透于间隙的方式分布于渗锌层表层,较薄;油性漆封闭层以一种较为均匀且连续的方式覆盖于渗锌层表层之上,较厚。经120 h中性盐雾和二氧化硫试验后,渗锌层和渗锌+硅酸盐封闭层都有红锈生成,但后者的红锈程度较低,而渗锌+油性漆封闭层未出现红锈。[结论]渗锌层在增加硅酸盐封闭或油性漆封闭后,耐蚀性得到提升,虽然渗锌+油性漆封闭层的耐蚀效果最优,但应结合工艺、环保、安全、成本、产品使用条件等方面更为合理地选取防腐方式。

春播与复播油葵产量形成及群体生理参数比较研究

在新疆石河子地区,在滴灌、种植密度和田间配置方式相同的条件下,比较了春播与复播油葵品种新葵20号产量形成及群体生理参数。结果表明,春播条件下,生育期、生物产量、籽实产量、收获指数分别为97d、9 271.9kg/hm2、4 349.0kg/hm2、0.47,复播条件下则分别为94d、14 413.5kg/hm2、41 06.4kg/hm2、0.35。春播和复播的最大叶面积指数(LAImax)分别为4.54和5.52。每公顷春播的光合势(LAD)为93.25m2·d,开花后占77.6%;复播则为94.12m2·d,开花后占82.9%。春、复播全生育期平均净同化率(NAR)分别为3.67、5.26g/(m2·d)。采用更早熟的品种,提早播种,使灌浆提前,加之使用植物生长调节剂以增强光合产物向籽实转移,有望进一步提高复播油葵产量。

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究,对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数,如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差,如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型,并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究,对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析,最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。

外置串联阀式阻尼可调油气弹簧研究

对外置串联阀式阻尼可调油气弹簧的基本结构和工作原理进行了分析;建立了以阻尼阀结构数据为参数的阻尼力算法模型。通过对BJ2020JC改装后的油气弹簧进行理论分析和台架试验,结果表明该模型可用于指导阻尼可调油气弹簧的设计。

油气弹簧可调阻尼阀系设计及特性试验

基于某型车辆参数,设计了一种采用电磁阀控制的阻尼可调油气弹簧,并对其结构与工作原理进行了分析。按照车辆悬架最佳阻尼匹配要求,利用开阀流量、压差和阀开度之间的关系建立了油气弹簧可调阻尼阀系参数模型;利用薄壁小孔节流理论得到了油气弹簧节流孔的设计方法。对油气弹簧可调阻尼阀系参数进行设计并进行了阻力特性试验。结果表明,该油气弹簧可调阻尼阀系参数设计方法正确,通过电磁阀组合控制实现阻尼三级可调效果明显。

汽车用油淬火-回火弹簧钢丝的发展现状

介绍了汽车用油淬火-回火弹簧钢丝最新的研究进展和发展动态,主要探讨了化学成分、冶金质量、截面形状、表面质量以及热处理工艺对油淬火-回火弹簧钢丝组织及性能的影响。

油气弹簧台架试验中的数据处理

基于最小二乘法原理,阐述了间隔离散点数据的多项式拟合方法,探讨了相应函数模型及其具体应用。结合油气弹簧台架试验,应用MATLAB软件对试验数据进行了处理,拟合出了精度较高的刚度特性曲线、示功图和速度特性曲线,表明该方法原理简便可行。模型易用MATLAB求解,可用于指导油气弹簧的设计。

基于土弹簧模型的埋地输油管道地震响应数值模拟

输油管道是军队后方油库的重要设施设备,为深入研究埋地输油管道在地震作用下的响应规律,利用Abaqus有限元软件建立了土弹簧分析模型,采用正交试验的思路,选取军队后方油库几种常见规格的管道进行地震载荷作用下的数值模拟计算,研究了管径、壁厚、内压等因素对管道von Mises应力峰值的影响。结果表明,不同规格的管道在地震作用下的von Mises应力变化规律基本一致,固定端处管道的von Mises应力最大;管径增大,管道的von Mises应力峰值变化很小;增加壁厚,管道的von Mises应力峰值显著降低;内压增大,管道的von Mises应力峰值将会变大。研究结果对管道的抗震设计具有一定指导意义。

弹簧支撑多叶油润滑箔片轴承动态特性研究

以提高油润滑箔片轴承承载力为目的,提出了一种新型带有弹簧弹性支撑结构的多叶箔片轴承;基于卡式定理建立了弹簧支撑箔片结构弹性变形模型,给出了弹性支撑结构与悬臂弯曲梁的整体柔度矩阵;通过有限差分法求解了稳态不可压润滑雷诺方程,获得了给定转速、给定载荷下轴承的静平衡位置;基于扰动法获得了该轴承的动态雷诺方程,并通过数值仿真研究该新型箔片轴承的动力学特性,分析了弹簧支撑结构箔片轴承刚度和阻尼随Sommerfeld系数、载荷的变化规律。搭建了油润滑多叶箔片轴承动态特性的试验台,并开展了相应的实验验证研究。结果表明,随着载荷的增加,主刚度、主阻尼均减小;实验测得的动力特性系数普遍比理论计算值大,趋势相近。

重型数控机床静压转台承载力分析

针对重型数控机床定量闭式静压转台的特点以及转台变形与油垫支承力之间的耦合作用,基于静压理论,将静压油膜等效为非线性弹簧单元,建立了模拟静压转台支承系统的有限元模型。根据此模型,计算和分析了转台自重下各油垫受力情况,并以油腔能承受的最大压力为判据,分析了转台不同半径处单点支承的最大载荷。分析结果可作为转台在装夹重型零件时进行支承点布局的依据。