轴向摩擦双盘转子的振动分析

为研究轴向摩擦对转子运动的影响,利用弯曲变形和微小角位移矢量合成理论,推导出圆盘与封严圈之间的轴向碰撞力和摩擦力计算公式。根据力矩相等原则,将轴向碰撞力转化为作用于盘心的横向力。建立简支单跨双盘转、静子轴向碰摩的弯扭耦合振动方程,并数值模拟分析弯曲共振时,不同的转、静子轴向间隙对转子运动的影响。结果表明,随着间隙改变,转子横向和扭转运动特征都会发生相应变化,且扭转运动更能反映轴向摩擦的程度。

转子—轴承系统受轴向摩擦时的振动

研究轴向摩擦对单跨双盘转子—轴承系统横向振动的影响。盘与静子在不同位置发生轴向接触时 ,对盘的轴向压力由作用于两个轴端的力代替 ,轨迹切向摩擦力用单参数干摩擦力模型计算。数值模拟发现 ,轴颈位置、轨迹大小变化与轴向摩擦位置、程度和转速都有关系 ,因此表现为振动不稳定。另外 ,频谱中还包含倍频成分 ,且可能有比较复杂的运动形式如概周期运动。

轴向摩擦转子的弯扭耦合振动分析

推导了圆盘与封严圈之间的轴向碰撞力和摩擦力计算公式,并根据力矩相等原则,建立考虑轴向碰摩的单跨双盘转子-静子的弯扭耦合振动方程。采用数值方法,计算分析轴向摩擦对转子运动的影响。研究表明,轴向摩擦导致系统出现多周期和混沌的横向运动,而圆盘扭转运动则能够较直接地反映轴向摩擦的严重程度。

动三轴试验机轴向摩擦解决的研究

介绍了20 kN动三轴试验机机械工作原理,分析了该仪器轴向摩擦力的产生原因,提出了解决办法并加以具体实施。

60Si2Mn厚壁钢管惯性轴向摩擦焊接头组织与性能

对23.5 mm厚的60Si2Mn钢管采用惯性轴向摩擦焊,通过金相、显微硬度、拉伸试验、拉伸断口扫描电镜对焊接接头进行组织与力学性能分析。60Si2Mn钢惯性轴向摩擦焊接头由马氏体、残留奥氏体、少量下贝氏体与珠光体组成,焊后焊接接头的显微硬度、强度均高于母材。经热处理后,焊接接头组织均为细小的回火屈氏体组织,沿直径方向的厚壁管焊接接头拉伸试样的抗拉强度基本一致,大于1200MPa,拉伸断口呈现沿晶断裂与韧窝断裂结合的混合断裂特征。

斜井、定向井及水平井中管柱轴向摩擦阻力分析

斜井、定向井及水平井轨迹一般包括垂直井段、造斜井段、稳斜井段、水平井段。斜井、定向井及水平井中,管柱通常都是贴在下井壁,因此由井口释放悬重给钻头施加钻压或压缩封隔器胶筒时,管柱和井壁之间将产生摩擦力,从而影响钻压传递。文章考虑轴向摩擦阻力,分析了斜井、定向井及水平井中管柱钻压的传递规律,得出了相应的计算公式,据此可以指导钻压确定、封隔器选择和预留压缩距确定。以该公式计算海拉尔油田巴斜1井相关数据,计算结果与实际情况比较吻合。

微小型航空外啮合齿轮泵轴向摩擦副研究

选择铝青铜和PEEK涂层作为浮动轴套材料,以20CrMnTi作为齿轮材料,利用摩擦磨损试验装置对2种浮动轴套材料在矿物油工作介质下进行摩擦磨损试验。在设定转速下通过改变加载力得到摩擦因数、温度等参数的变化规律;在额定转速下铝青铜与20CrMnTi的极限pv值为22.55 MPa·m/s,PEEK与20CrMnTi的极限pv值为36.83 MPa·m/s。分析其磨损机制,发现前者以黏着磨损和磨料磨损为主,后者以黏着磨损为主。结果表明:PEEK涂层材料摩擦性能优于铝青铜,更适合用作高速齿轮泵浮动轴套材料,有助于齿轮泵的高速化和长寿命。

轴向柱塞泵柱塞副与配流副摩擦性能研究

柱塞副是斜盘式轴向柱塞泵重要的摩擦副之一,在原有柱塞副受力分析基础上考虑了套筒的影响,建立了柱塞受力分析的数学模型,将柱塞副摩擦润滑状态看做边界摩擦,分析了柱塞转动时轴向摩擦力的变化,并得到了[P]、[PV]值得变化。针对配流副的摩擦性能采用剩余压紧力的方法计算分析了剩余压紧力、剩余压紧力系数和[P]的变化规律,以及发生磨损和"烧盘"的位置和原因。结果表明,柱塞各位置受力不均,前端大于后端,配流盘边缘易发生磨损和"烧盘"。

内啮合齿轮泵轴向摩擦副的动压润滑研究

确定轴向摩擦副动润滑效果的最佳条件并计算油楔面的最佳倾斜角和最佳油膜力。将浮动侧板的内侧面分成左中右3个区域,左右2区域为具有动压润滑效应的油楔斜面,中间区域为起密封和同轴支撑的平行面;由动油膜力的最大条件,建立左右2油楔斜面的倾斜角和油膜力的计算公式;定性比较轴向摩擦副内各种泄漏流量的大小。结果表明:2油楔斜面使总油膜力得到了大幅度提高,案例参数下提高了195.4%;内齿轮端面内的动油膜力相对较小,可忽略不计;采用外齿轮外圈半径处的最佳收敛比,油膜力最大;2油楔斜面还有利于外齿轮外圈、轴-轴孔等摩擦副间的润滑供油和困油现象的充分缓解。

随钻测井仪器热装套的设计改进

随钻测井仪器热装套出现了开裂的情况,热装套开裂后会丧失用于固定其相邻部件的轴向摩擦力,可能导致相邻的扶正器串动造成重大的安全隐患。针对两个典型开裂案例,从材料本身状态即内因,以及腐蚀环境、过盈量、工况等外因进行分析,并提出了四项改进措施,分别为改变材料的热处理状态提高材料韧性;减小过盈量降低热装套最大应力,同时增加止退结构;提高热装温度降低加热对材料状态的影响;严格控制尺寸精度避免出现受力不均匀的情况。对新结构的热装套进行了设计计算,并对实际结构进行了推力验证,改进后的热装套在井下累计长时间作业未出现开裂情况,证明达到设计要求。

新型内窥镜机器人结构优化设计研究

研究了一种结构简单的新型内窥镜机器人驱动机构,并建立了内窥镜机器人在人体内腔中运动的数学模型。采用有限差分法分析了内窥镜机器人结构特性参数对机器人的最小粘液膜厚度和轴向摩擦牵引力的影响,从而获得当需要较厚的粘液膜厚度和较大的轴向摩擦驱动力时最优的机器人结构特性参数,为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件。内窥镜机器人的运行速度试验证明了此理论分析模型的正确性。

杆体扶正器改进设计及试验

为使杆体扶正器能够更好地适应塔里木油田深抽井的防偏磨情况,利用Pro/E软件对其建模,并分析其受力情况,找出影响受力的关键尺寸,然后进行结构改进,并对改进后的杆体扶正器进行压力试验和现场应用。结果表明,适当改变几个对扶正器受力影响较显著的尺寸,就可改善扶正器的受力状况;给大端开口槽添加圆角,可使杆体扶正器所受最大应力仍大于材料的强度极限;改进后的杆体扶正器与抽油杆的最大轴向摩擦力是改进前的2倍多,完全可以满足塔里木油田深抽井的防偏磨要求。

液压支架推移千斤顶包覆过程力学特性

针对一种新型的液压支架推移千斤顶的有效修复方法展开研究,在过盈配合计算的假设条件下,以本构方程与几何方程为基础,将径向极限位置带入表达式,分别表达出包覆层与未修复千斤顶活塞杆的径向位移表达式,从而推导出径向收缩力的数学模型.在径向收缩力的数学模型的基础上,对轴向摩擦力进行分析,并对摩擦力做功进行数学建模,讨论了过盈量的取值范围.基于包覆过程数学模型的构建,利用Matlab数值分析软件,分析装配速度、内径和温度变化量对径向收缩力以及轴向摩擦力做功影响,结果表明:为保证活塞杆在装配过程中不产生塑性变形,装配速度应该控制在10~15mm/s;为达到更高的收缩力及使装配过程更加优化,应该适当提高温度变化量;为了提高质量,应该综合确定内径的范围,做到尽可能使径向收缩力增大,摩擦力做功减少.通过对推移千斤顶包覆前后试验分析,从实际上验证了以上理论分析结果的可行性.

带式输送机运送物质系统软启动特性研究

反馈控制轴向摩擦偶合器是带式输送机运送物质系统的软起动装置,其摩擦副材料、离心块质量和几何尺寸对系统的软启动特性具有决定性的影响,为了深入研究这些因素产生的影响,采用柔性建模的方法,建立了接近实际工况的带式输送机运送物质系统的动力学模型。利用MATLAB仿真软件建立了系统的仿真模型,对软启动过程进行仿真,依次详细仿真分析了摩擦副材料、离心块质量和几何尺寸对系统软启动特性的影响。结果表明,选用摩擦系数相对较大的摩擦副材料可以使系统的软启动时间缩短;减小离心块的质量可以使系统软启动时间延长;减小摩擦半径也能够使系统的软启动时间延长。因此,可以通过控制上述影响因素来改善系统软启动特性,提高系统软启动的平稳性。

新型肠道机器人动力学建模和参数优化研究

针对人体肠道粘液为非牛顿流体的特点,推导了非牛顿流体的变形雷诺方程,建立了肠道机器人在人体肠道中运动的数学模型。采用有限差分法分析了肠道机器人螺旋槽参数对机器人动压粘液膜承载量、轴向摩擦牵引力和周向摩擦阻力的影响,从而获得了一组相对最优的机器人螺旋槽参数,使得肠道机器人可获得较大的动压粘液膜承载量和轴向摩擦牵引力,同时减小了其周向摩擦阻力。

新型肠道机器人螺旋槽优化研究

提出了一种结构简单的新型肠道机器人的驱动机构,并建立了肠道机器人在人体肠道中运行的数学模型。采用有限差分法分析了肠道机器人螺旋槽参数对机器人动压粘液膜承载量、轴向摩擦牵引力和周向摩擦阻力的影响,从而获得了一组相对最优化的螺旋槽参数。

不同螺纹下微型机器人的无损伤驱动方法

研究一种利用螺旋旋转产生牵引力的微型机器人驱动机构。详细分析计算了微型机器人在采用矩形和梯形圆柱螺旋时的轴向摩擦牵引力和最小粘液膜厚度。通过对比两种螺纹下微型机器人的运动特性参数 。

管材带张力轧制的有限元分析

采用大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对单机架三辊连轧管机轧制过程进行有限元模拟。分析了前、后张力对轧制力、芯棒轴向摩擦力以及金属延伸率的影响。研究表明,张力越大,轧制力越小,而金属延伸率越大;增加前、后张力可以减小芯棒轴向摩擦力,但影响不是很大。研究结果为连轧管机孔型设计及轧辊速度调整提供了理论依据。

船用发电机活塞环外工作面受力与润滑仿真

发电柴油机活塞环主要起到密封、导热、布油、刮油的作用,船用发电柴油机连续运行时间超长,活塞环与缸套的可靠润滑十分重要。本文以4L20船用发电柴油机为研究对象,通过台架试验测量并计算得到了其在1000 r/min不同负荷状态下的运行数据,在Excite pr中建立活塞环-缸套动力学润滑仿真模型,得到了其在运行过程中活塞环的径向受力、外工作面的最小油膜厚度、轴向摩擦损失与不同负荷下活塞环外工作面轴向摩擦损失的变化情况,为船用发电柴油机的运行管理提供参考依据。

舵系锥轴锥孔连接受力分析

通过对船舶航行工况条件下锥面连接的受力分析,得出锥面连接的表面接触比压与其能传递的轴向摩擦力和摩擦扭矩关系的计算公式;并对压入安装工况条件下锥面连接的受力分析,得出装配时压入力与接触比压关系的计算公式。通过实例计算,证明该计算方法是可行的。