推进轴系纵向高承载准零刚度隔振器的研究

针对船舶推进轴系纵向低频隔振难的问题,将具备负刚度特性的碟簧与正刚度螺旋弹簧并联,设计了一种高承载准零刚度隔振器。建立了轴系-准零刚度隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法求解了系统的稳态响应,并用数值方法验证了求解的有效性。对于系统响应稳定性的问题,首先研究了准零刚度隔振器的非线性刚度、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并结合推进轴系的纵向静变形限制,确定了非线性刚度取值;其次基于静力学理论设计了一组碟簧与螺旋弹簧的结构参数;最后分析了准零刚度隔振器的阻尼比、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并确定了合适的阻尼比。结果表明:当非线性刚度、阻尼比分别设计为1×10^(12) N/m^(3)、0.05时,系统主共振不再出现跳跃现象,稳态响应的解在200 Hz内都是稳定的;在承受10000 N载荷时,准零刚度隔振器仍然可以有效隔离10~200 Hz低频段的振动。

谐波分析在轴齿盘环零件质量控制中的应用

为了分析乘用车手动变速器挂挡困难的原因,对两款售后退返的手动变速器主从动齿轮同步器摩擦锥面进行谐波分析,发现其同步器摩擦锥面高阶次谐波幅值异常,与用户手感吻合。在制造过程中必须控制主从动齿轮零件同步器摩擦锥面谐波幅值。通过多次台架试验总结出手动变速器主从动齿轮零件同步器摩擦锥面各阶次谐波幅值符合范围,加入监控计划用于控制制造过程质量,之后再无类似用户质量问题发生。

导向伸缩式残膜捡拾装置设计与试验

针对传统伸缩杆齿式残膜捡拾装置可靠性差、捡拾率低、缠膜率高等问题,基于定心直动滚子凸轮机构,设计一种导向伸缩式残膜捡拾装置。根据残膜捡拾的工作要求对捡拾装置关键部件进行设计,确定残膜捡拾装置中凸轮导轨盘、拾膜滚筒以及弹齿轴总成的主要结构参数。为验证捡拾装置作业性能,以机具前进速度、拾膜滚筒转速、弹齿入土深度为试验因素,以拾膜率和缠膜率为试验指标开展正交试验。试验结果表明:影响拾膜率和缠膜率的因素主次顺序均为拾膜滚筒转速、弹齿入土深度、机具前进速度,较优参数组合为拾膜滚筒转速55 r/min、弹齿入土深度40 mm、机具前进速度4 km/h。在较优参数组合下进行田间验证试验,结果表明,拾膜率为88.87%,缠膜率为1.51%,满足残膜回收作业要求,为导向伸缩式残膜捡拾装置的结构设计、优化提供参考。

液压挖掘机主泵骨架油封漏油诊析与对策

挖掘机主泵骨架油封漏油是非常棘手的难题,亟待解决。文中基于现状对问题点进行攻关,提升主泵品质。拆解故障主泵精确检测、诊析,查出问题源。通过提升主泵驱动轴粗糙度,升级骨架油封类型、材质,优化油封端盖装配工装,从主泵源头解决油封漏油问题;合理选配主泵连接盘材质、增强结构,防止共振引发大位移跳动,同时提升主泵与发动机装配联接精度,确保主泵稳定可靠运行,以提升整机品质。通过对主泵漏油故障攻关,主泵与整机品质提升了一个台阶。

压气叶轮几何结构参数对峰值应力的影响研究

压气叶轮是船用涡轮增压器转子系统重要的零部件之一,为进一步研究压气叶轮几何结构参数对峰值应力影响,仿真分析了压气叶轮5种轴孔尺寸、4种轮盘厚度变化对峰值应力的影响。研究表明没有轴孔的叶轮结构是优于有轴孔的,随着轴孔增大,叶轮所受的最大应力增加。因此;轮盘厚度的选取对叶轮的应力极值影响较大,但只要叶片根部应力没有问题,则不应该过分的增加轮盘厚度。本文研究结果为指导压气机设计提供了参考,具有有一定的工程应用价值和实际指导意义。

航空发动机叶盘轴系统固有特性分析

针对某航空发动机叶盘轴系统,建立了轴与叶盘不同距离、不同轴径的叶盘轴系统有限元模型,并进行了模态分析,计算叶盘轴系统的固有频率,分析了轴与叶盘相对位置和轴径对叶盘轴系统固有特性的影响,为将来叶盘轴系统试验器的设计提供理论依据.结果表明:叶盘轴系统振动包含3类模态,分别为叶片单独振动模态、叶盘轴耦合模态和叶盘耦合模态;随着轴与叶盘距离的增大,第1阶耦合频率变化相对稳定,第2阶耦合频率变化呈上升趋势.

汽轮机轴延伸盘脱落引起跳闸事故分析

针对某电厂300 MW汽轮机连续出现的“就地打闸”跳机现象,通过现场监测和检查,发现汽轮机轴延伸盘紧定螺栓防脱弹簧扣脱落,导致轴延伸盘碰触危急遮断油门传动连杆,汽轮机安全油泄压,引起“就地打闸”跳机故障。根据事故原因,提出相应的预防措施,保障电厂的正常生产。

电驱动连杆缓冲式超大钢锭翻锭装置的设计

超大钢锭从均热炉中以竖直状态夹出后需翻转放平至辊道上,针对传统的翻锭车无法适应现在超大钢锭高频翻转的需求,提出了一种带缓冲机构的超大钢锭翻锭装置。采用电机驱动曲柄连杆机构满足了超大钢锭翻转的使用要求,同时,对工作静力大、承受冲击力大的连杆中设置蝶形弹簧,通过弹簧缓冲吸收实际操作中钢锭的冲击力,保证该翻锭装置能够长期、平稳的运行。

带膜盘联轴节的动力传动轴的动力特性

带膜盘联轴节的动力传动轴是连接发动机和直升机传动系统的重要零件,其动力特性与一般结构形式的轴有所不同。文中采用有限元计算分析与试验验证相结合的方法,研究这种结构的动力传动轴的刚度、固有频率和转子动力特性。结果表明,这种动力传动轴的1阶振型通常表现为膜盘变形振动,轴的刚度和1阶固有频率随膜盘厚度的增大而增大,而1阶临界转速却基本不随膜盘厚度的变化而变。

轴盘类零件差温无模锻造近净成形有限元模拟

轴盘类零件广泛应用于工业领域 ,其制造方法通常是分别加工轴和盘 ,然后组装而成 ,或是采用模锻工艺生产。这样 ,不仅生产周期长 ,而且生产成本也高。为了克服这个问题 ,拟采用一种新的加工方法 ,即差温无模锻造来实现此类零件的近净成形 ,以期达到减少生产成本 ,缩短生产周期之目的。本文采用热力耦合有限元方法 ,模拟了圆柱体坯料在环形热源局部加热下的无模锻造过程 ,从理论上证实了用这种方法预成形轴盘类零件的可行性。

变速旋转部件的弹塑性和安定分析

本文研究了变速旋转部件(空心长轴、等厚度和变厚度圆盘)的弹塑性和安定分析,得到了在弹性极限、塑性极限和安定情况下角速度和角加速度之间的关系曲线,并讨论了屈服极限和圆盘厚度对这些曲线的影响。

轴向载荷激励下弹性盘轴转子系统的非线性动力稳定性分析

利用拉格朗日方程,在考虑轴和盘的质量和轴的几何非线性的情况下,建立了在周期轴向载荷参数激励下具滑动轴承支承弹性盘轴转子系统的非线性动力学方程.采用假设模态法对系统进行离散,基于Lyapunov运动稳定性理论和Floquet判据,利用谐波平衡法和数值方法,对系统线性和非线性动力稳定性进行了分析,得出了系统的非线性主动力不稳定区,讨论了多种因素对系统主动力不稳定区的影响,得出了一些有益的结论,并与有关文献进行了比较.

弧形齿万向轴外齿的包络法加工计算

对于弧形齿万向轴,在分析盘形铣刀与弧形齿的基本运动关系的基础上,得到其空间包络的几何位置关系,通过建立刀具铣削面与齿面的交线方程,计算刀触点位置的方向向量,再根据空间位置关系,计算出刀位点的加工坐标,最后借助于三维建模软件进行加工仿真。空间包络法很好的解决了平面包络加工出现的齿根干涉现象,具有加工效率高刀具磨损低,加工精度高等优点。

JC-15D直驱绞车的研制及应用

研制的JC-15D绞车主要由绞车架、滚筒轴、320 kW电动机、液压盘式刹车、电气控制系统和润滑系统等组成。该绞车采用主电动机直接驱动滚筒轴,整个变速过程完全由主电动机交流变频控制系统操作实现,具有提升和下放钻具、取心和处理事故等功能;主电机还可实现恒钻速或恒钻压自动送钻,主刹车采用主电动机能耗制动,辅助刹车采用液压盘式刹车。试验情况表明,在井架上段的起升和下放及正常钻井过程中绞车运行平稳,润滑充分,密封及连接可靠;主电动机连续调速、能耗制动减速及零速悬停功能良好,主电动机恒钻压(恒钻速)自动送钻速度和扭矩能满足钻井工艺要求;滚筒缠绳整齐有序;液压辅助刹车灵敏可靠。截止到2011年7月5日,JC-15D绞车已无故障累计运行700 h。

水泵水轮机弹性盘支承推力轴承烧损事故分析及处理

分析某抽水蓄能电站水泵水轮机弹性盘支承推力轴承发生烧损的原因,提出处理对策如下:改进推力轴承支承结构设计;采用反变形刮瓦的施工工艺消除瓦面热变形的影响;修刮进油坡口,用合适的刮瓦工艺解决径向偏心较大引起的轴瓦变形问题;增大冷却器容量;取消刮油板,抬高喷油管。这些对策经实施,使机组转入了稳定运行。

含横向裂纹弹性盘轴系统的振动特性研究

建立了一般情况下含横向裂纹弹性盘轴系统的动力学模型 .利用 Lagrange方程得到了系统的动力学方程 ,采用假设模态法对变量进行离散 ,求出了系统振动频率与轴的转速、裂纹深度及裂纹位置的关系 。

轴盘类锻件的差温无模锻造有限元模拟分析

介绍了差温无模锻造技术在成形轴盘类锻件中的应用,分析了始锻温度、摩擦因数、加热区高度、热应变4个不同参数对坯料最终变形结果的影响。分析结果表明,提高始锻温度和摩擦因数有利于使坯料获得局部较大变形,而加热区高度和热应变对坯料最终变形结果无明显影响。

轮盘-轴组件结合面螺栓等效刚度及其对动力学性能影响的研究

轮盘-轴组件的结合面特性对转子静动特性有着重要的影响,并且螺栓紧固质量是其中重要因素之一。本文以某燃机轮盘-轴组件为研究对象,采用弹簧阻尼单元等效处理结合面的螺栓连接,建立组件整体有限元模型。然后,基于吉村允孝的结合面等效刚度计算理论,提取试验测得的轮盘-轴组件结合面的面压参数,对等效模型中的弹簧阻尼单元各向刚度进行校准。对计算结果进行对比分析,并结合了模态测试的振型和固有频率数据,结果表明,该等效模型能够很好地模拟螺栓连接特性对轮盘-轴组件动态特性的影响。最后,基于该等效模型计算分析了螺栓连接的等效连接刚度大小和离散度对组件动态特性的影响规律。

前置式双圆盘割草机主轴有限元分析——基于ANSYS Workbench

主轴是前置式双圆盘割草机的关键部件之一。运用Pro/E和ANSYS Workbench建立三维模型,并进行有限元静态分析和动态分析。通过静力学分析,得出主轴在正常工作时的等效应力与等效应变,可以从中较容易地判断出主轴危险截面主要集中在左右轴承颈以及键槽附近,主轴最大应力值为25.66 MPa,远远小于其许用应力,故主轴满足强度要求。通过动力学模态分析,得出主轴在正常工作时的转速2 000r/min,远远小于其临界转速12 195.6r/min,所以不会引起共振。通过ANSYS Workbench进行有限元静态分析和动态分析,不但提高了分析的精度,缩短了计算时间,而且为设计改进提供了理论依据。

盘刀加工等基圆锥齿轮的刀具位姿及运动轨迹计算

为了实现使用盘形铣刀数控加工等基圆曲线齿锥齿轮,基于等基圆曲线齿锥齿轮理论,通过建立盘形铣刀加工数学模型,求解了决定刀具空间姿态的主要参数。通过盘形铣刀刀轴矢量、刀心坐标的求解,得到了轮坯坐标系下的刀位。结合通用五坐标数控机床,求得了五坐标数控加工等基圆锥齿轮运动轨迹的表达式。通过三维造型,对刀位求解进行了分析验证;通过仿真切削加工,验证了运动轨迹的正确性。结果表明,利用盘形铣刀数控加工等基圆锥齿轮的刀具位姿、运动轨迹的求解正确,在通用数控机床上利用盘形铣刀能够加工等基圆曲线齿锥齿轮。