重心偏置下齿轨车辆系统的动态行为

针对大坡度下车辆动态特性受齿轨车辆重心偏置影响的问题,在解析齿轮齿轨啮合激扰产生机理的基础上,考虑齿轮齿轨啮合冲击与轮轨动态接触行为的扰动效应,建立齿轨系统车轨耦合动力学模型,并经过现场实验验证了模型的有效性;采用所建立的模型,探究平直段以及坡道段车体重心横纵偏置对驱动齿轮动态接触行为以及齿轨车辆运行安全平稳性的影响。结果表明:齿轨车辆存在重心偏置时,齿轮齿轨啮合激扰对车辆运行特性有显著影响;车体重心横向偏置对轮轨垂向力与轮重减载率呈线性影响,当重心横向偏置达到0.3 m时,轮轨垂向力达到75 kN,轮重减载率达到0.44;轮轨作用力除受车体重心偏置作用产生增减载外,亦受齿轮齿轨动态啮合影响产生剧烈振动;轮重减载率、车体垂向加速度与车体平稳性对车体重心纵向偏置较敏感,当车体重心后置0.2 m时,平直段的车体垂向加速度增大1.8倍,坡道段增大3.7倍,车体重心后置1 m时,车体平稳性达到最优。研究结论可为我国山地齿轨铁路设计及安全运维提供理论支撑。

车轮踏面磨耗对齿轨列车齿轮齿条接触状态影响研究

针对齿轨列车车轮踏面磨耗情况下难以探究齿轮齿条接触状态规律的问题,提出了一种基于Hertz接触理论的考虑车轮踏面磨耗情况的齿轮齿条齿面接触应力计算模型。首先,分析了磨耗情况下齿轮齿条的接触关系,获得了接触应力计算关键参数随车轮磨耗的变化规律,并结合Hertz接触理论构建了考虑车轮磨耗的齿轮齿条接触应力计算模型;然后,选取某工程齿轮齿条参数进行计算,获得了磨耗周期内的齿面接触应力分布,并通过27组有限元仿真试验获得了不同磨耗量、不同接触位置的齿轮齿条接触应力数据,与上述计算模型结果进行了对比;最后,运用上述计算模型进一步分析了车轮磨耗影响接触应力规律的内在机制和关键因素。结果表明,模型结果与仿真计算结果的最大相对误差为7.71%,验证了计算模型的准确性;车轮踏面磨耗量越大,齿轮齿条啮入点附近的接触应力越大,其影响机制是车轮磨耗导致啮入点附近驱动齿轮曲率半径急剧减小;增大初始中心距和齿条齿顶圆角影响系数,可降低车轮踏面磨耗对接触应力的影响,并可通过减小高度调整周期来优化接触状态情况。

齿轨列车轮对-轨道耦合动力学研究

基于显式有限元法建立齿轨列车轮对-轨道有限元分析模型,针对齿轨列车运行具有较大影响的轨道坡度、列车运行速度、轮轨摩擦因数以及牵引系数等关键参数进行研究,重点分析上述参数变化对齿轮齿条、轮轨间垂向接触力与牵引力的影响。结果表明:轨道坡度重力作用对齿轨列车轮对-轨道系统啮合振动具有抑制作用,同时坡度增加,轮轨黏着作用逐渐减弱,因此齿轮齿条承载增加,轮轨承载减小;随牵引系数增加,齿轮承载增加,齿条接触力随牵引转矩增长而增大,而轮轨垂向接触力受其影响并不明显;随着运行速度增长,齿轮与车轮周向速度差增加,使得齿轮齿条间啮合振动加剧,即轮轨与齿条接触力波动范围增加。建议将齿轨列车大坡度路段运行时速度控制在10~15 km/h。

头架和砂轮架的动态特性分析及结构优化

MKQ8312数控凸轮轴磨床作为国内先进的高速切削加工机床的代表,对其关键零件头架和砂轮架运用Pro/E三维软件进行了几何建模,并运用ANASYS分析软件进行了模态分析,研究了头架和砂轮架的固有频率和振型。根据头架与砂轮架的振型图和动态仿真,分析出了薄壁、壁处开孔、薄厚过渡拐角是其薄弱结构,并找到了对凸轮轴轮廓加工影响较大的频率。针对提高零件薄弱结构提出了几种改进方案,通过对改进后头架和砂轮架的固有频率和质量增加的大小来评价这几种方案的好坏,最后找到了最合理的优化方案。为提高头架和砂轮架的动刚度提供了理论依据,为零件结构设计要避免薄厚不均提供了依据。

基于梯形模糊数的数控磨床砂轮架系统故障树分析

数控磨床砂轮架系统故障树分析中的一大难点是确定基本事件的发生概率,基本事件的发生情况存在模糊性且由于时间和成本的限制往往无法通过实验获得足够的可靠性数据。为了解决这一问题,引入模糊集合论,用梯形模糊数来描述故障树分析中的基本事件和顶事件的发生概率。首先对数控磨床砂轮架系统的结构层次进行分析,建立砂轮架系统的故障树。然后以砂轮架系统主轴振动异响为例进行模糊故障树分析,求解顶事件发生概率的梯形模糊数;并类比传统故障树分析中"临界重要度"的概念,定义适用于模糊故障树分析的"模糊临界重要度"。最后根据求解的模糊临界重要度对基本事件进行排序,确定危害程度较高的基本事件,结果与企业的实际情况相符合。结果表明该方法能够有效解决数控磨床故障树分析中基本事件难于准确赋值的问题,为企业提高机械系统的可靠性提供了一种定量依据。

内齿轮成形磨削砂轮架振动特性实验研究

为提高内齿轮成形磨齿机砂轮架结构的稳定性,应用有限元对砂轮架进行了模态分析和谐响应分析,得到了磨削头的前6阶振型和固有频率,研究了砂轮架的应力和位移对频率的响应特性。基于响应曲面优化分析法对砂轮架结构参数进行多目标优化,确定最优的结构参数,提高振动特性。在多种磨削工况下对优化前后的磨削头进行振动试验,结构优化后的砂轮架在相同磨削工况下振动加速度比优化前小,磨削头工作稳定性得到明显提高,从而验证了有限元仿真建模和结构参数多目标优化的有效性和工程适用性。

磨床砂轮架设计与制造研究

就磨床的砂轮架在设计、制造、装配诸方面进行了比较详细、系统的研究与分析,揭示了磨床砂轮架中各零件之间的相互内在联系,指出了砂轮架设计、制造中如何对各种零件性能相互进行配合,从而满足不同性能的要求。

数控锥面砂轮磨齿机磨削变齿厚渐开线齿轮研究

针对现有锥面砂轮磨齿机磨削变厚齿轮时机床调整繁琐这一局限性,基于变厚齿轮是由产形齿条包络而成的这一概念及二者的空间几何关系,在分析工作台倾斜式和数控式变厚齿轮磨削方法的节圆柱螺旋角、端面压力角及砂轮安装角等参数基础上,提出了一种可磨削变厚齿轮的新型数控锥面砂轮磨齿机。研究结果表明,新方案磨齿机磨削变厚齿轮时,齿廓左右两侧的调整参数完全相同,一次装夹调整即可实现左、右齿面的精密磨削,具有机床调整简单、磨削效率高等优点。

基于ANSYS的数控复合磨床砂轮架热变形分析

为进一步提高磨床加工精度,需要在已减小几何误差的基础上对热变形误差进行补偿。本文对某数控外圆复合磨床进行三维模型的构建,并针对该磨床的砂轮架部分进行热源分析,根据已有方法计算热源的发热功率,分析砂轮架材料和结合面的传热率和各热源对砂轮主轴的变形影响,依据计算结果并结合砂轮架系统的边界条件建立ANSYS热变形分析模型,经过分析计算得到了砂轮架整体变形云图以及砂轮主轴在X,Y,Z三个方向的热位移,为后续砂轮主轴的热变形误差补偿提供了数据支持。

采煤机行走轮齿形的分析与研究

利用Pro/E机构仿真分析模块,对采煤机3种齿形的行走轮进行运动学分析。通过对不同齿形行走轮的速度、速度波动比、加速度和加速度波动比的对比分析,得到最优的齿形。为采煤机行走轮的齿形设计提供理论依据。

JD-40型调度绞车行星齿轮架损坏原因分析

对JD - 40型调度绞车小行星轮架处损坏原因进行了分析 。

双圆弧谐波齿轮传动基本齿廓设计

在研究圆弧齿廓谐波齿轮传动啮合原理的基础上,提出了双圆弧谐波齿轮传动柔轮和刚轮基本齿廓设计方法。该基本齿廓可以保证啮合过程中,柔轮和刚轮齿廓始终处于共轭运动状态,特别在啮合过程中,存在柔轮凸齿廓和凹齿廓分别与刚轮凹齿廓和凸齿廓同时处于共轭运动的"双共轭"啮合区间,这对于提高双圆弧谐波齿轮传动扭转刚度和传动精度具有重要作用。开发了椭圆凸轮波发生器双圆弧谐波齿轮传动基本齿廓,根据该齿廓设计制造了双圆弧谐波齿轮滚齿刀、双圆弧谐波齿轮插齿刀和双圆弧谐波齿轮传动样机。对比分析与实验表明,与渐开线齿廓相比,双圆弧齿廓谐波齿轮传动的柔轮强度、传动精度和扭转刚度等明显提高。

空调周轮柄注塑模设计

采用剖分式型腔成型结构复杂的周轮柄,并采用齿轮齿条抽弯芯机构,简化了模具的复杂度,使该模具设计新颖,自动化程度较高。

磨床砂轮架设计制造中若干问题的探讨与分析

从磨床砂轮架的使用性能、结构设计、制造工艺、装配方法等方面,分别对其进行比较分析,给出不同砂轮架的正确设计方案和制造方法,从而满足性能各异砂轮架的不同要求。

一种冲床自动送料装置的设计与研究

一种冲床自动送料装置的机架上设置有主动轴和从动轴,主动轴的一端设有主动轮,另一端设有齿轮,主动轮通过单向离合器与主动轴相连接,从动轴上固定设置有从动轮;齿轮的一侧设有与之相啮合的齿条,齿条通过导轨固定在机架上,齿条的背面设有限位槽,齿条的下面设有复位弹簧;齿条的垂直上方设有压杆,压杆通过锁紧螺母与连接杆相连接;主动轮一侧的机架上设有反向止转块,反向止转块内设有止转橡胶棒。自动送料装置的动力由冲床的滑块提供,具有工作效率高、工人劳动强度小、冲压工艺自动化程度高的特点,可广泛用于批量的薄板类材质的线料输送。

采煤机行走轮轴承的设计与研究

针对采煤机行走轮轴承设计复杂问题,建立设计计算的数学模型,利用Matlab编程,得到了设计变量对应关系图。确定了各个设计影响因素的取值,为采煤机行走轮轴承的设计和应用提供理论依据。

汽车制动间隙自动调整装置

介绍国内一种新型双蜗轮式制动间隙自动调整臂和传统的齿条式制动间隙自动调整臂的工作原理及其特点对比。

自升式钻井平台锁紧机构设计与力学行为分析

自升式钻井平台广泛采用蜗轮蜗杆驱动的齿形楔块锁紧系统,国内外对钻井平台齿轮齿条升降系统稳定性研究较多,但对其锁紧后齿条的应力应变研究相对较少。为满足钻井平台齿形楔块式锁紧系统锁紧方案要求,设计出一种异形蜗轮蜗杆锁紧单元。在锁紧状态下对锁紧系统进行力学分析,得出平台转移载荷,并运用ANSYS对齿面接触做有限元分析,结果与变形协调方程所求应变趋势基本一致,与实际情况相符,同时证明锁紧齿条块变形量呈指数增长。利用Pro/E对锁紧系统建模,导入ADAMS对锁紧系统进行运动分析,结果表明其传动平稳,同步性好,冲击载荷小。研究结果可为齿形楔块式锁紧系统设计提供参考依据。

砂轮架主轴支承与滑动轴承的装配工艺研究

本文对磨床砂轮架主轴支承类型及应用进行论述，载荷不大、转速不高的砂轮架，广泛使用多油楔动压滑动轴承，尤其是三片瓦式动压滑动轴承支承；对于高速、中高载荷的磨床砂轮架主轴采用滚动轴承支承。并通过实例，对短三片瓦式滑动轴承的结构、工作原理、技术要求进行分析，制定了不同用途磨床砂轮架的滑动轴承装配调整工艺及注意事项，为动压滑动轴承的装配调整提供了可行的工艺。

LD研磨轮去毛刺的加工实验研究

采用ＬＤ研磨轮进行了去毛刺基础性实验及圆柱齿条的实际加工，并探讨了其加工机理．结果表明，ＬＤ研磨轮适合于加工形状较为复杂的零件，具有较高的加工质量与生产率，易于实现自动化加工．