刮板输送机圆环链接触强度分析与优化设计

以SGZ880/800型刮板输送机圆环链为研究对象,开展了圆环链接触强度分析工作.结果表明,圆环链与圆环接触位置存在应力集中,此处是圆环链出现接触磨损的主要位置.采用拓扑优化方法,完成了刮板链环的优化改进.仿真计算结果表明,改进前后圆环链的质量由2.841 kg降低至了2.733 kg,减轻了3.80%;最大等效应力的提升和最大等效应变的降低数值较小.实现了刮板链在不损害链环刚度的条件下的轻量化设计,效果较为显著.

万向节轴承接触强度数值优化方法及试验验证

针对某重型万向节轴承寿命不足的情况,以接触强度分析为核心,分析了万向节轴承外圈底部支撑对接触强度的影响,认为万向节轴承强度数值计算模型应考虑外圈的支撑作用。通过3种滚针直径下多组凸度与锥度优化对比分析发现,相对于滚针凸度量与凸度长度,轴颈锥度对万向节寿命影响最为敏感;不同设计参数下,轻载与重载对轴承强度的影响趋势不完全相同,应根据实际承载情况进行针对性分析。优化结果表明,滚针轴承接触应力降低18.4%,万向节轴承试验寿命最小值提高28.6%,最大值提高61%,表明了万向节滚针轴承寿命与结构参数的非线性关系,也表明了以万向节接触强度分析为核心的优化模型和分析方案的正确性。研究对带有滚针凸度和轴颈锥度的万向节寿命优化方法有很好的参考意义。

基于分形接触模型的齿轮接触强度影响参数分析

根据基于分形接触模型的齿轮接触强度理论,讨论了影响齿轮接触强度大小的几个参数:粗糙度幅值参数、材料的特性参数、分形维数和表面粗糙度。结果表明:减小粗糙度幅值参数、增大材料的特性参数有利于提高齿轮接触强度;分形维数和表面粗糙度与接触强度之间不是线性关系,而是存在一个最优值。

少齿数齿轮传动接触强度的研究

针对少齿数渐开线齿轮副啮合的特点 ,找出了符合实际的应力计算点 ,由此建立了接触强度计算的经验公式 ,公式中定量计入了综合滚动速度和齿面相对滑动系数的影响。工程实践证明 。

基于密封接触强度的水下井口连接器VX钢圈密封特性分析

考虑密封面有效接触长度对密封性能的影响,以密封接触强度为评价指标,采用有限元方法分析水下井口连接器VX钢圈在不同预紧力、工质载荷和结构参数下的密封特性,并与以单一密封面接触应力为评价指标的密封特性分析结果进行对比。结果表明:预紧力是影响密封性能的重要因素,在保证连接器锁紧结构安全性的同时,要尽量提高安装预紧力;与接触应力相比,密封接触强度能够更好地模拟VX钢圈密封性能随预紧力、工质压力和结构参数变化的趋势。因此,在连接器VX钢圈密封特性分析过程中,应该优先选择密封接触强度作为密封性能评价指标。

标准直齿圆柱齿轮传动接触强度计算的研究

针对渐开线齿轮传动接触强度计算方法的不同,对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的接触强度计算进行了研究。发现以节点作为接触应力计算点的接触强度计算方法误差较大,埋下齿面早期点蚀的隐患较大。隐患大小与模数无关,而与小齿轮齿数和两轮齿数比有关。当齿数比一定,小齿轮齿数越少,或当小齿轮齿数一定,两轮齿数比越大,则齿面最大接触应力与节点处接触应力的应力比就越大,造成齿面早期点蚀的隐患越大。绘制了渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的应力比随两轮齿数比和小齿轮齿数的变化曲线,利用应力比对以节点作为接触应力计算点的接触强度计算公式进行了修正,可实现既精确又简便的接触强度计算。

考虑热效应影响的指尖密封接触强度分析

指尖密封作为柔性高速动态密封装置,其在航空发动机、燃气轮机等重大设备的高速密封部位具有良好的应用前景。但高速高温条件下,摩擦生热和环境温度对指尖密封配副接触强度具有重要影响,进而影响其密封性能,探索其影响机理成为指尖密封性能设计中的关键。为此,研究针对指尖密封实际工况条件,将摩擦生热转化为热流密度边界条件,同时计入密封介质温度的影响,构建了指尖密封系统的热结构耦合分析模型,研究了热效应对指尖密封/转子配副接触强度的影响规律,并进行了物理试验验证。研究结果表明,高速条件下摩擦生热对密封配副接触强度具有重要影响,转速为15 000 r/min时,室温条件下,摩擦效应导致指尖密封局部温度升高超过370℃,指尖靴/转子摩擦配副间接触压力增大近10%;高温条件下,考虑热效应影响后,导致局部接触压力相对于不考虑热效应影响时减小了90%;性能试验结果表明考虑热效应后,密封上下游压力差为0.4 MPa时,指尖密封泄漏试验结果的最大误差仅为16.5%,而不考虑热效应影响时,最大误差达到了72.8%,验证了考虑热效应的必要性和热分析方法的合理性,为高温、高速条件下的指尖密封性能设计提供了重要参考。

大模数重载齿轮齿条接触强度分析

齿轮齿条啮合系统是齿轮齿条钻机的关键设备,其齿轮齿条的强度关系到整个钻机平台的作业安全。为了校核齿轮齿条强度,根据钻机实际工况,建立大模数重载齿轮齿条啮合模型,采用有限元软件分析齿轮齿条的啮合受力情况,并进行数值模拟,研究其接触应力和应变情况。根据齿轮强度校核理论对齿轮齿条进行理论计算。有限元仿真与理论分析结果表明:有限元分析模型的简化、加载的位置和大小、接触方式、约束方式以及运算简化处理等会产生一定的误差。在误差允许范围内,有限元分析结果更接近实际工况,可作为大模数重载齿轮齿条啮合的强度计算依据。研究结果对钻机齿轮齿条机构设计具有一定的指导意义。

金属塑性接触变形和接触强度及其测定方法(一)

以布氏硬度实验、塑性接触变形实验为主要研究手段 ,以金属的小接触变形为假设前提。对金属材料接触变形过程中的 4个阶段 :弹性接触变形阶段、屈服变形阶段、塑性接触变形阶段、弹性恢复阶段作了深入细致的研究。为弹性接触极限强度、塑性接触强度。

直线共轭内啮合齿轮泵齿轮接触强度的有限元分析

针对采用传统经验公式分析计算齿轮泵齿轮接触强度存在计算过程相当复杂、繁琐,误差较大的问题.在分析齿轮受力情况基础上,采用有限元法对直线共轭内啮合齿轮泵齿轮接触强度进行计算,并与经验公式计算的接触强度进行比较分析.结果表明,两种方法计算结果基本吻合,证实了采用有限元法分析计算的可行性与优越性,为直线共轭内啮合齿轮泵齿轮的设计、选材提供了一种新的方法,具有一定的工程应用价值.

考虑静摩擦的两圆柱体分形接触强度模型研究

为了研究两圆柱体结合面之间静摩擦力对接触强度的影响,文章通过引入静摩擦影响系数,在分形理论的M-B接触模型、静摩擦因数预测模型和Gelinck数学模型基础上,修正结合面之间真实接触面积计算方法,并推导考虑静摩擦影响的两圆柱体结合面分形接触强度模型。通过Matlab仿真分析发现:静摩擦因数对接触强度的影响呈现复杂的非线性关系,无法通过单一的调节润滑黏度、接触速率等因素改变接触强度;与传统接触强度模型相比,该文所用模型计算的接触强度有所降低,且随着分形维数的减小接触强度呈现非线性增大。研究结果为进一步探讨摩擦对齿轮等实际产品的接触强度影响提供了一定的理论基础。

齿轮接触强度的摩擦学优化设计

通过大量的弹流润滑数值计算和一定的滚子疲劳试验，从摩擦学优化设计的角度，提出了选用齿轮润滑油粘度的理论计算公式，并在实践中得到了较好的应用。

汽车变速器表面涂层齿轮疲劳性能试验与接触强度研究

在齿面制备减摩涂层可以有效地改善接触条件,提高齿轮疲劳寿命。文中主要研究减摩涂层对齿轮接触强度的影响规律。首先,在SRV标准试件表面制备涂层,通过摩擦磨损试验获得涂层试件间摩擦因数变化曲线;其次,对无涂层和有涂层的汽车自动变速器齿轮进行疲劳耐久试验,通过测量得到试验后齿轮的表面形貌特征;最后,根据齿轮非线性弹塑性接触理论,建立粗糙表面的齿轮接触强度分析模型,得出减摩涂层在提高齿轮接触疲劳强度中的作用。研究结果表明,磷酸锰转化涂层通过降低齿轮接触应力从而可以提高齿轮的疲劳耐久寿命;齿轮最大接触应力随粗糙度呈现先降低后升高的趋势。为涂层齿轮强度设计提供理论指导。

移动活齿传动的受力及接触强度分析

对移动活齿在其与导槽双面接触及单面接触受力的情况进行了分析,并根据活齿传动的特点,建立了其变形协调关系,从而分别求解了两种情况下作用在活齿上的力;在此基础上导出了活齿与激波器、活齿与内齿轮啮合处的接触强度的公式;并给出了实例。

基于负载与啮合特征的WN齿轮传动接触强度分析

为了探求WN齿轮传动的强度机理和失效原因,依据WN齿轮负载传动时齿面的三维几何接触特征和弹性变形理论建立了接触强度分析模型,提出了基于WN齿轮啮合特征的接触强度分析方法.根据啮合过程中齿面接触载荷、啮合齿轮副和接触点数的变化,利用有限元分析进行了各种状况下的齿面接触应力计算,明确了WN齿轮接触强度设计中的螺旋角、中心距误差、齿宽及重合度对最大接触应力的影响结果.研究发现,当中心距和重合度及螺旋角等变化时,WN齿轮与渐开线齿轮呈现出了完全不同的载荷特征和强度机理.

滚锥齿章动活齿传动中心盘齿面接触强度分析

根据章动活齿传动的原理,利用Pro/E软件完成滚锥齿章动活齿传动装置的整机三维实体模型.应用接触力学的有关理论建立了中心盘的受力分析模型,分析了传动装置中滚锥活齿与中心盘的受力状态.分别利用Hertz弹性接触理论和有限元软件完成滚锥活齿与中心盘齿面间接触强度的分析与计算,验证了所建立的力分析模型的正确性;得到关键件中心盘齿面受力时的应力分布规律,并提出了相应的改进措施,为后续的产品设计提供了理论依据.

抽油机曲柄销的接触强度分析

计算了在极限弯矩作用下曲柄销紧固螺栓上的预紧力,根据各载荷的影响,利用理论计算的方法得到了曲柄销锥面上的应力分布情况.同时在有限元分析软件ANSYS中建立了抽油机曲柄销、锥套、曲柄体和螺母垫片、紧固螺母的实体装配模型,并在ANSYS软件中进行了接触分析,得到了各实体的应力分布情况.将两者对比分析,有限元计算的结果与理论力学模型计算结果相吻合.根据此结果对曲柄销的转动力矩进行了计算,分析了曲柄销出现转动的原因.

渐开线环形齿球齿轮副接触点共轭曲率半径及接触强度计算研究

从渐开线环形齿球齿轮齿廓曲面基本方程出发,根据理论论证和工程计算的不同需要,首先采用两种不同方法推导得出了其齿廓曲面上任意接触点处的主曲率计算公式,然后在此基础上进一步分析研究,完整地提出了渐开线环形齿球齿轮副接触承载能力计算方法,并进一步给出了有限元对比实例计算分析验证结果,解决了渐开线环形齿球齿轮自发明以来长期缺乏轮齿接触强度计算方法的问题。

有限元法计算齿轮接触强度的理论研究

根据齿轮展成加工原理，导出了渐开线齿廓方程及主、从动齿轮啮合位置方程，应用有限元法，编制了考虑内、外啮合方式并计及轮体结构的有限元建模程序，通过数据格式转化，自动生成可被ＡＤＩＮＡ分析程序直接调用的接触强度计算模型数据文件。对６个算例进行了数值模拟计算，将其结果与传统计算方法和实测结果进行了比较，结果证明本文提出的计算方法更接近实际工况。

基于接触强度的直动滚子凸轮基本尺寸设计

对Hertz接触理论下的直动滚子从动件盘形凸轮的接触应力计算公式进行分析,通过对公式中凸轮综合曲率半径、从动件滚子接触线长度和凸轮许用压力角的确定方法进行讨论,得到根据凸轮接触强度进行直动滚子凸轮基本尺寸设计的方法。