齿轮螺旋线修形优化研究

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合质量。

水污染实时可视化系统研究

当前水环境的不断恶化已成为我国环境保护的迫切问题。随着水监测数据的日益膨胀,利用科学可视化能有效地帮助认知和分析污染水流数据中的扩散特性和结构。然而,现有的流场可视化算法,仍然无法满足基于网络传播的大数据量水流的实时表达和交互分析的应用需求。利用螺旋线尺度不变性和渐变扩散的特点,提出了一种网络环境下的新的流场分层可视化系统方案。首先快速生成突出特征信息的整体流场表达图,然后在关键信息和参数调整下,定制生成进一步的可视化结果。实验表明,系统具有高效和灵活的渐进可视化机制,可满足网络环境下的矢量流场的实时表达需求,同时结合标量场的可视化技术,满足水污染可视化的应用需求。

高速分件供送螺杆的模态分析

目的为了减小高速分件供送螺杆在高速运行时可能产生的振动。方法基于一类通用的供送螺杆分段方法和数学模型,构造了4种螺旋线分布规律不同的分件供送螺杆,分别对4种螺杆进行了结构设计和模态分析。结果在分件螺杆静止、不受外界载荷情况下,4种方案的各阶固有频率和振型的相关数据相差不大,特别是一阶模态最大相差只有4 Hz。在分件螺杆以5 rad/s的速度转动,并受到300 N的外界载荷情况下,4种方案的各阶固有频率和振型的相关数据相差较大,特别是方案4与方案3的三阶模态相差300 Hz。结论通过比较4种分件供送螺杆模态分析结果,得出了相对较佳的、适用于高速供送的螺旋线分布规律。螺纹线的分布规律对静止状态下分件供送螺杆的固有频率影响不大。当螺杆高速转动,螺纹线的变速规律遵循"尿盆"曲线变化规律时,即被供送件加速度先增加而后不变再后减小时,可以减小高速分件供送螺杆的振动。

Theoretical and Experimental Study on Ground Coupled Heat Pump with Vertical Spiral Coil

The numeric al simulation study on the temperature distribution of underground field for the ground coupled heat pump (GCHP) with vertical spira l coil was carried out by using finite element. The distribution and recovery of undergroun d field temperature under different operation ratio and the optimal operation ratio were simulated.The performance parameters, i.e. inlet and outlet temperature of the ground spiral coil in heating and cooling modes were tested, the heat extracted or emitted by the heat pump to the ground was calculated, and the coefficients of performance (COP) of GCHP at heat ing and cooling modes were analyzed.