混杂碳/玻纤维复合材料自行车轮辋的铺层优化分析及抗疲劳验证

对碳纤维/玻璃纤维层间混杂复合材料自行车轮辋进行数值优化分析,能够设计出具有价格适中、安全性能高、耐疲劳等特点的自行车轮辋。借助有限元分析对自行车轮辋模型进行服役状态下的力学行为模拟,能够为试验研究提供相对可靠的方案,减少试验过程中不必要的原料浪费,从而降低整个复合材料轮辋的设计和制备成本。本文通过ABAQUS软件构建了自行车轮辋模型,通过调整碳纤维预浸布铺层和玻璃纤维预浸布铺层的顺序、各铺层角度比例和顺序,计算轮辋在服役状态下的力学性能,通过比较各方案得到较优的设计方案。5万次加速疲劳测试结果表明:采用优化后的自行车轮辋侧壁铺层方案及凸缘铺层方案指导复合材料轮辋的制备,可以显著提高复合材料自行车轮辋的抗疲劳能力。

一种基于滚滑作用的新型摆线齿廓构建方法

针对摆线针轮啮合副的针齿与摆线齿轮在实际啮合传动过程中存在的滑动现象,提出了一种基于滚滑作用的新型摆线齿廓模型的构建方法,在该新型模型中通过引入一滑动函数来表示针齿与摆线齿轮间的滑动。根据微分几何和齿轮啮合理论,推导了基于滚滑作用的摆线齿轮齿廓方程,确定了滚滑摆线针轮传动的啮合函数,给出了滚滑摆线针轮齿廓综合曲率半径和接触应力的计算方法。选取一假定滑动函数,根据经验选取相关参数,构建一新型摆线齿廓,与相同参数下标准摆线齿廓进行了对比,并比较了两种齿廓的综合曲率半径、齿面接触应力等特性。试制一滚滑摆线齿轮,应用于RV减速器中,完成了新型RV减速器样机2.5倍载荷下的加速疲劳寿命试验,对加速疲劳寿命测试前后滚滑摆线齿廓综合误差进行了对比测试,结果表明了基于滚滑作用的新型摆线齿廓模型构建方法的正确性和可行性。