止口结构影响下的螺栓组装配工艺研究

螺栓-止口连接结构在航空航天、机床、高铁、掘进装备等工业产品中有着广泛的应用。但是止口结构的存在,影响了最终螺栓预紧力分布的一致性,而且针对止口影响下的螺栓预紧力变化规律缺乏相关的理论与工艺试验研究这一现状,本文开展了止口结构影响下的螺栓预紧力变化规律理论分析与工艺试验研究。定性分析了止口结构影响下的预紧力变化规律,建立了止口结构影响下的螺栓预紧力变化的理论模型,并开展含有24颗螺栓的螺栓连接试件与螺栓-止口连接试件的对比试验,试验结果表明,热装工艺完成后,止口结构会对上连接件产生一个“撬力”作用,造成连接界面出现不均匀的缝隙,在这种情况下,输入的扭矩需要先克服止口对上连接件作用的“撬力”,输入能量会有所损失,造成了平均预紧力的下降;同时,止口结构的存在同时会减小螺栓预紧力的分散性,针对这种现象设计了一种压板并提出了均压工艺,试验结果表明,采用均压工艺以后再对螺栓组进行拧紧不仅可以抵消止口结构“撬力”的影响,使螺栓组的平均预紧力有所提高,还能使螺栓预紧力分散性降低,提高装配质量。相关研究结果对螺栓-止口连接结构的工艺设计具有积极意义。

深水连接器毂座止口结构优化设计方法

深水连接器作为水下生产系统的关键组成部分,潜水员无法辅助其完成安装过程,其自身对中性能的好坏至关重要。针对应用于1 500 m水深的?304.8 mm水平套筒式连接器毂座止口对中结构,将其进行参数化后,得到了其在不同对中形式下仍能满足要求时的参数约束条件,并研究分析了各参数与对中性能的影响关系。最后在角度偏离的工况下,考虑最大纠偏能力大于10°等约束条件,得到了相应的半无限多变量约束条件,以止口结构的最大纠偏量为优化目标,采用Matlab优化工具箱的fseminf函数优化出各参数的最佳取值。所得结果为深水套筒式连接器止口结构的优化设计提供了理论基础。

螺栓连接结构的止口部位优化设计

对某Φ1000mm金属壳体螺栓连接结构建立三维有限元模型,基于AWE平台首先分析了无止口结构设计对螺栓的受力影响,进而以计算机实验设计方法为基础,采用目标驱动优化设计,对有止口结构进行优化设计。计算结果表明,在螺栓安全系数确定的前提下,优化后的螺栓连接结构变形协调,螺栓部位应力分布合理,相比初始结构,螺栓Mises应力减少15.6%,部件质量减少0.8%,止口内径和宽度对螺栓的受力影响较大。

轮盘止口定心传扭结构配合面过盈量估算方法

针对涡桨发动机压气机轮盘止口定心传扭结构配合面过盈量开展研究,为其设计提供理论依据。基于拉梅公式并考虑离心载荷的作用建立套装圆筒的力学模型,利用胡克定律和变形协调方程建立套装圆筒在高转速下配合面过盈量与剩余套装应力、转速之间的关系,进而导出轮盘过盈传扭结构配合面过盈量与扭矩、转速之间的关系,提出一种在一定工况下配合面最小过盈量的估算方法,为轮盘止口定心传扭结构的设计和分析提供了理论依据,具有工程应用价值。

热载荷对止口连接结构过盈量的影响分析

针对工作状态下航空发动机止口连接结构工作可靠性问题,开展了不均匀温度场下止口连接结构过盈量变化的研究。建立了止口结构简化模型,基于热弹性力学理论,利用平衡微分方程、物理方程和几何方程,推导出不均匀温度场下止口过盈量变化的计算式;通过算例进行理论计算,结合有限元软件对计算结果进行仿真对比。结果表明:在一定温度场下,航空发动机止口连接结构实际过盈量理论损失高达63%,设计时应加以补偿。所得结论可为止口连接结构过盈量设计提供理论依据。

带止口定心传扭结构高速转子轴向预紧力估算方法

针对涡桨发动机带止口定心传扭结构低压模拟转子的轴向预紧力开展研究,为带止口定心传扭结构高速转子轴向预紧力的确定提供理论分析方法。采用分段圆筒的简化思想,建立了前三级压气机盘和中心拉杆的简化模型。基于弹塑性力学和材料力学理论并考虑离心载荷的影响,揭示了轮盘间轴向力变化量与转速之间的关系,对设计确定的低压模拟转子初始轴向预紧力进行了评估。研究表明:评估的低压模拟转子初始轴向预紧力能确保止口定心传扭结构可靠工作,研究成果具有理论意义和工程应用价值。

浅止口直径测量方法

设计了一套浅止口直径检具,根据比较测量方法,可实现具体尺寸测量,并降低废品率。

关于客车前风窗玻璃止口

选用不同的玻璃胶条 ,要有相应的止口结构。通过对止口成型过程分析 ,提出更合理的工艺方案 ,以满足生产需要。

薄壁钣金结构的高压增安型防爆电机接线盒

介绍了一种薄壁钣金的防爆电机接线盒主要零部件及能够满足的电气和防护性能,通过关键零部件加工制作过程、部分外制零件的选型、新型密封结构、新材料新工艺的应用、电气设置等方面技术特点介绍,并与传统接线盒多方面进行了比较,展现出薄壁钣金的防爆电机接线盒技术的先进性。

高速可拆卸转子止口连接结构稳健性设计方法

采用止口连接结构,提出了可拆卸转子结构设计方案。通过分析止口结构刚度损失模型,得到了连接机构对转子整体刚度的影响加速增加的特征。进而通过非线性有限元接触分析,得到其刚度稳健性设计方法。结果表明:增大止口局部刚度,连接结构设计时避免弯曲应变能集中,保证弯曲临界转速距工作转速有20%裕度,这样可以提高转子的刚度稳健性;止口连接设计为紧度配合,提高轴向压紧力,优化止口局部结构等方法,这样可以提高转子的接触状态稳健性。

长拉杆-止口连接弯曲刚度损失及对转子系统振动响应影响

航空燃气轮机为了实现高负荷、轻质化的追求,在转子结构设计中,趋向于提高转速和加大长径比。这使得转子系统弯曲模态临界转速降低,转子在工作转速范围内不可避免会产生一定的弯曲变形。转子弯曲变形会影响连接结构界面接触特性的变化,使其连接结构局部弯曲刚度产生损失。因此,对于工作转速靠近弯曲临界的高速转子系统,需要考虑连接结构界面接触状态变化对转子系统振动特性的影响。以高负荷的长拉杆-止口连接转子系统为对象,分析连接界面接触应力分布特性,提出连接结构弯曲刚度损失修正方法,以此为基础建立界面连接转子动力学模型。通过对止口连接三级轴流压气机转子结构动力学特性的仿真和试验研究表明,在靠近弯曲振型临界转速下,转子连接界面接触状态的变化会产生弯曲刚度损失,对转子动力学特性具有显著影响。

涡桨发动机低压模拟转子动力特性研究

对某涡桨发动机低压模拟转子的动力特性进行了研究。基于梁单元的有限元法,建立了转子的分析模型,借助转子动力学分析软件SAMCEF/ROTOR对转子的前三阶临界转速和振型进行了计算,并在高速旋转试验器上实现了全转速范围内的动力特性试验。研究表明,在额定工作转速范围内,低压模拟转子有两阶临界转速,前两阶振型均为刚体振型,止口定心传扭结构设计合理,在全转速范围内能够可靠工作,为同类转子的动力特性分析和试验提供了参考。