万向十字轴轴根过渡结构的优化设计和分析

提出变曲率过渡曲线理论,单纯从形状上寻求应力集中系数小的万向十字轴轴根过渡曲线。将双曲率圆弧曲线、椭圆曲线和流线形曲线作为万向十字轴轴根过渡曲线来降低应力集中从而提高万向十字轴的使用寿命;建立了三种过渡曲线的曲线方程,给出双曲率圆弧过渡曲线、椭圆弧过渡曲线及流线形曲线的设计实例,并进行了有限元分析。结果表明提出的三种曲线可以有效降低万向十字轴轴根的应力集中。

20CrMnTi万向十字轴开裂失效分析

经过宏观、磁力探伤、金相分析,十字轴端面开裂主要是端面磨削工艺不合理,磨削过烈而导致的磨削开裂及大面积剥落,十字轴表面渗层组织中封闭的网络碳化物亦增加了材料磨裂的敏感性。

双十字轴万向节运动与屈服强度仿真分析

为保证表面桨驱动装置能够安全可靠运行,采用UG软件对双十字轴万向节进行运动仿真,分析万向节各结构在运动过程中与球体是否存在干涉并计算最小间隙;采用有限元分析软件ABAQUS对双十字轴万向节进行屈服强度分析,并根据仿真结果对万向节设计优化提出建议。运动仿真结果表明:球体总旋转角为23.3°,满足万向节初始设计要求;万向节各结构运行过程中未发生干涉,最小间隙出现在双联叉与球体之间,为0.2 mm。屈服强度计算结果表明:整个双十字轴万向节的最大应力出现在十字轴的交叉处,为387.9 MPa,远小于材料屈服极限。

一种新型剖分式高性能十字轴式万向节的研究与应用

为了满足中厚板、宽厚板和大型热连轧等重载工况的轧机设备重载、高效、高产能的技术进步和环保的要求,研制出一种新型剖分式高性能十字轴式万向节,其承载能力和抗冲击能力强,寿命长,维护方便,无污染,具有较好的使用效果。已在国内某钢厂4100 mm厚板轧机项目中运行20个月,可广泛推广应用于重载大冲击工况的轧机主传动系统。

双十字轴万向节传动力学建模与仿真

通过对典型双十字轴万向节传动空间运动约束分析,分别建立了万向节传动系统运动学和动力学模型;利用数值仿真分析软件,观察到万向节传动运动存在简谐特性,在车辆加速工况和准静态工况下,万向节传动支反力也存在周期简谐特性.分析得到的结论与传统矢量分析方法的结论相吻合;文中的建模和仿真分析方法为传统件结构的疲劳设计和失效分析提供了理论定量分析依据;对车辆中其他型式的万向节传动设计和研究具有参考价值.

无螺栓十字轴万向联轴器结构形状优化设计

文章以轧钢机上的无螺栓十字轴万向联轴器为例 ,建立三维有限元分析模型 ,并进行静力分析 ,找出叉头的应力集中区和最大应力值。为了使叉头的最大应力减小 ,提高叉头强度及结构的工艺性 ,对叉头的内轮廓进行形状优化设计 ,提出了一种简单的“圆弧 -直线 -圆弧”型的曲线来作为叉头的内轮廓曲线 ,并利用复合形法进行优化设计 ,得到最优的叉头结构参数。

十字轴万向节串联轴系扭转动力学分析

利用集中质量分析法,视传动轴为弹性体、万向节为刚体,建立了十字轴万向节串联轴系扭振分析的等效模型。根据该等效模型,在考虑万向节的传动效率和传动轴的阻尼等条件下,推导了轴系的扭振分析动力学方程。在此基础上分析了中间传动轴刚度和轴间夹角分别对轴系振动角速度响应、传动精度和传动比的影响。通过实例对比分析了不同传动轴刚度和轴间夹角对串联轴系扭转振动影响。研究结果对用于飞机上的十字万向节串联轴系中如何降低轴系质量、减小扭振具有指导意义。

双十字轴万向节转向系统不等速因素研究

准确掌握汽车转向系统双十字轴万向节空间布置规律对车辆操作的平顺性和舒适性至关重要。运用Matlab对双十字轴万向节三轴共面和异面空间运动规律进行分析,绘制出轴间夹角、输入轴角度、相邻轴所成两平面之间的夹角等组合因素对双万向节传动比波动影响的曲线图。在CATIA中建立与理论推导相匹配的实体模型,并基于DMU运动分析进行仿真。利用传动比波动影响的曲线图对模型进行调整,验证了汽车转向系改进后的硬点布置的可行性。结果表明,相邻轴之间夹角的差异是导致传动比波动的主要原因。中间轴节叉相位角对传动比波动幅值有一定影响,但主要对传动比波动的相位有较大影响,提出了在转向系统设计时可以通过节叉相位角和硬点调整相结合实现转向的左右对称性。

汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化

通过在Altair/MotionView环境下建立的转向系统和整车虚拟平台,研究了十字轴万向节转向机构的运动学特性。阐述了包括虚拟仿真、系统试验、主观评估的十字轴万向节转向机构面向整车动力学性能和零件开发的系统设计和优化方法,并运用该方法进行了某车型转向机构优化设计。

单十字轴万向节不等速速比详解互证

利用几何投影方法对单十字轴万向节主、从动轴之间的几何关系进行了分析研究。推导出随从、主动轴正反向转角变化的标准不等速速比和速比为1点的计算公式;推导出以角比、半径比形式变化的相对不等速速比和速比为1点的计算公式。分析了两种不等速速比求解方法之间的相互关系,为十字轴万向节不等速方面的分析计算提供了详细、简便、准确、易于相互验证的计算公式。

十字轴万向节串联轴系支撑反力分析

采用空间力学方法,分析了十字轴万向节串联轴系在传动过程中各个万向节因惯性力而产生的附加扭矩。在考虑摩擦和惯性力的情况下,建立了十字轴万向节串联轴系的力学模型。分析了轴系中支撑距离、无支撑中间传动轴两端万向节距离、输入扭矩及轴间夹角等参数对轴系中最大支撑反力的影响,并对比分析了不同安装方式下各参数对最大支撑反力的影响。

十字轴万向节式蛇形机器人机构设计

在研究高冗余自由度蛇形机器人自由度的计算方法时,发现当蛇形机器人所有舵机均带有负载时,蛇形机器人的自由度数等于舵机的总数。为实现高冗余自由度蛇形机器人的多种运动模式,提出了一种新型的关节连接方式——十字轴万向节连接方式,它由机械结构中经常用到的十字轴万向节演变而来,使每个体节具有了2个自由度,并且实现了2个动力输出轴的完全正交。该结构使得蛇形机器人的运动更加灵活且运动控制更为方便,适合机器人实验教学的需求。

十字轴万向节串联轴系传动特性研究

分析了多个十字轴万向节串联轴系的传动规律,建立串联轴系从动轴转速、角加速度、转矩的动力学模型,得出同步传动的条件,运用Matlab软件编程进行分析十字轴万向节串联轴系从动轴转速、角加速度、转矩的动态特性,分析的结果可用于指导万向节串联轴系的布置设计,并对轴系的减振降噪设计提供参考。

十字轴式万向联轴器辊端叉头有限元分析

以轧管机主传动系统中十字轴式万向联轴器为例,运用ANSYS程序对辊端叉头进行三维有限元分析,找出了叉头的应力集中区和最大应力值,分析了叉头发生破坏的原因,提出了叉头结构设计时可采取的措施。

汽车转向系统双十字轴式万向节传动优化设计

分别对单、双十字轴式万向节进行了运动分析,确定了转向系统输出轴产生转矩波动的影响因素。针对某车型转向系统的双万向节传动,利用RecurDyn软件建立了双十字轴式万向节的参数化模型,将各个可以变动的变量和坐标参数化并设定为设计变量,结合空间双万向节传动的等速条件,以输出轴的转矩波动达到最小为目标进行优化设计。最终获得了最佳的转向系统硬点布置方案,使转向系统输出轴的转矩平稳无波动。

单十字轴万向节不等速速比求解

对汽车单十字轴万向节传动过程中的不等速速比和角增量率进行了分析,给出了计算公式,依据主、从动轴轴线的夹角ε,利用公式可准确计算出从动轴任意转角β点的不等速速比、主动轴对应转角α、速比为1点的β1角、角增量率为零处的转角β_0。得出了不等速速比在π转角内既不对称又不均衡的结论,为机构运动的等速匹配和不等速设计提供了一种准确、简便、实用的计算方法。

运用CATIA和ADAMS的十字轴万向联轴器的运动学和动力学仿真

以现代设计理论和现代设计方法为基础,基于CATIA软件实现SWL-ⅡB型十字轴万向联轴器结构的三维造型、装配、电子样机运动机构模拟和干涉分析,并通过SimDesigner接口转换该模型,实现与ADAMS机械动力学仿真软件的无缝连接,在ADAMS软件中对其进行动力学仿真,仿真结果与理论计算值基本吻合,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。虚拟样机技术的应用将大大简化联轴器的设计开发过程,提高产品竞争力与质量。

转向系统中双十字轴万向节布置方式的优化分析

转向系统输出角速度的稳定性对汽车操纵的稳定性起到决定性的作用,转向系统中的双十字轴万向节输入、输出轴是否能够等速转动对转向系统输出角速度的稳定性有很大影响.本文论述了使用双十字轴万向节时,令靠近输入端的第一对十字轴万向节垂直布置,靠近输出端的第二对十字轴万向节平行布置,输入轴和中间轴的夹角等于中间轴和输出轴的夹角,能实现转向系统的双十字轴万向节等速转动,并应用该结论对某已有车型的转向系统进行了改进和优化分析.

基于Nastran的十字轴万向节有限元分析

利用Nastran软件和有限元分析方法,对十字轴万向节进行可靠性分析,计算结果能精确反映受力零件应力集中部位及各部位的应力值:万向节叉的应力集中现象出现在万向节叉轴的根部周围,十字轴的应力集中现象出现在十字轴轴径有落差和两轴相贯的地方.通过工作应力值与材料许用应力值的比较,对零件结构进行改进:在非应力集中且应力值较小处削减材料以节省成本,在万向节叉根部和十字轴轴颈落差处做圆弧处理,可有效降低应力集中,提高零件的可靠性.

SWL550型十字轴万向联轴器结构建模及有限元分析

利用现代设计技术对SWL550型十字轴万向联轴器进行结构设计及强度计算。通过对十字轴万向联轴器的力学分析,得到重要零部件的载荷边界条件。基于CATIA软件建立重要零部件模型,通过CATIA的有限元分析模块对其进行有限元分析,危险截面的Von Mises应力与理论计算值基本吻合。用数字化模型代替传统的实物联轴器实验,简化了联轴器的设计开发过程。