两椭球体接触时应力计算式的简化与应用

对两椭球体间接触应力公式的有关参数进行了整合 ,简化了应力计算式 。

机械零件的接触应力计算

传递动力的高副机构,如摩擦轮、凸轮齿轮、链轮传动、滚动轴承、滚动螺旋等,都有接触强度问题,自然也涉及到接触应力。在此对接触应力计算作较为全面的讨论。

渐开线齿轮接触应力分布规律的研究

以一对啮合齿轮的接触应力为研究对象,分别利用Hertz公式和有限元法进行了接触应力的计算.通过对啮合轮齿在一个啮合周期内的接触应力进行计算和分析,发现了2种方法所得出接触应力的差异.

四点接触球轴承接触应力的有限元分析

接触应力的计算对分析四点接触球轴承的性能、强度等至关重要.首先用赫兹公式计算了某四点接触球轴承只承受轴向载荷时的接触应力和接触椭圆长短半轴尺寸,然后据此确定有限元分析时轴承接触区域单元尺寸,将有限元分析结果与赫兹公式结果对照以判断准确性和精度,最后用有限元法分析四点接触球轴承在实际载荷作用下的接触应力和承载能力.结果表明,用研究方法分析四点接触球轴承接触应力是准确可行的.

打捆机驱动轮系统接触应力计算

为了探讨驱动轮系统各接触体的应力特征,应用弹性力学的公式和赫兹理论对多体接触问题的应力进行了研究,深入分析了接触应力的计算方法,推导出计算多弹性体接触时接触应力的实用计算公式,并结合驱动轮系统中驱动轮和捆线以及捆线和托辊接触的实际情况,考虑各接触体间相互作用的影响,分别计算出了其解析解,为零件的设计和机构改进以及分析此系统的磨损提供理论依据和参考数据。

渐开线直齿圆柱齿轮设计中的接触应力研究

齿轮传动通常在较高的接触应力下工作,对渐开线曲面间高副接触应力的分析认为:设计时如果考虑接触应力分布,对结构作相应改进,对于提高齿轮使用寿命很有实际意义。

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真。根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受筒体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处。基于Ansys及其APDL(Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律。结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大。托轮外表面也存在较高接触应力。循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因。过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象。摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的。这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值。

海上平台桶形基础沉贯过程的数值分析

探讨了桶形基础沉贯过程中负压引起的渗流场分布及其对桶壁与土体间的接触应力和摩擦阻力的影响。计算结果表明:负压沉贯过程中,桶内土体在离顶面约贯入深度一半的范围内产生负孔隙水压,该部分土体极易在负孔隙水压作用下发生破坏以至形成土塞;桶壁与土体间的接触正应力在沉贯过程中不断增加,并且与贯入深度成线性正比关系;负压主要减少桶壁内侧与土体间的摩擦力,而对桶壁外侧摩擦力无显著影响,因而,从整体上减少了桶体沉贯时所受的摩擦力。通过与求解沉贯过程中土体应力的解析公式进行对比,印证了本文计算结果的合理性,并提出了考虑初始应力的计算沉贯过程中桶-土接触应力的简化公式。

重载调心球轴承滚珠的接触应力

将球面展开到4阶,推导了两个球体的接触应力,是对赫茨接触应力公式的进一步精确。

变接触压应力下MSM-DSSI支座滞回性能研究

双曲面球形减隔震(DSSI)支座是一种具有2个曲面摩擦副的球形滑动支座,能有效减小结构地震响应。在强地震区,竖向地震荷载将引起支座接触压应力的明显变化,而摩擦系数及恢复力与支座接触压应力相关,忽略这种相关性会明显影响支座的滞回性能,进而影响结构振动反应的分析结果。为此,文中针对摩擦材料为改性超高分子聚乙烯(MSM)的DSSI(MSM-DSSI)支座,首先开展不同接触压应力下干摩擦支座的压剪试验,确定摩擦系数及水平恢复力与支座接触压应力相关性。然后,根据试验结果,拟合得到干摩擦支座的摩擦系数关于变接触压应力的计算公式。最后,建立支座的有限元模型,验证有限元模型的正确性,进而分析变接触压应力的波动幅值、频率和时间相位差对MSMDSSI支座滞回性能的影响规律。结果表明,在文中研究范围内,变接触压应力下MSM-DSSI支座的滞回曲线呈现为非规则的多边形;滞回曲线的形状主要与变接触压应力波动频率和时间相位差相关;最大水平恢复力主要与变接触压应力波动幅值相关,最大变化幅值为69%,MSM-DSSI支座的耗能能力会随着变接触压应力变化出现增强或减弱情况,最大变化幅值为29.85%。

ANSYS Workbench的人字闸门底枢接触应力有限元分析

针对人字闸门底枢结构特点,采有限元软件ANSYS Workbench对人字闸门底枢的三维非线性接触分析模型进行建立。使用有限元计算方式,在Static Structural(ANSYS)中对人字闸门底枢的接触应力进行仿真计算,获取了轴瓦、蘑菇头不同部位接触应力大小、位置、分布计算结果。从有限元计算结果和经验公式计算结果的分析中发现两种方法结果相近,表明用ANSYS Workbench对人字闸门底枢接触问题进行数值分析是可行的,计算结果符合底枢在真实情况下的受力;在满足一定的工程精度条件下,可采用人字闸门底枢有限元仿真来快速获得相关结果,具有一定的工程参考价值。

中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力影响分析

为了研究中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力的影响,建立齿形为“渐开线-圆弧-渐开线”的圆弧齿轮数学模型,结合赫兹公式,推导出具有梯度结构的圆弧齿轮接触应力计算公式;建立梯度结构齿轮的有限元模型,进行仿真求解并与推导公式对比,验证了公式的正确性;研究了梯度结构对圆弧齿轮接触应力的影响,并对不同中心距误差下的齿轮啮合进行仿真,得到中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力的影响规律。

船闸人字闸门底枢摩擦副接触应力分析

底枢是人字闸门的重要的支承运转部件,其磨损将造成人字闸门失效,影响船闸功能。对闸门底枢摩擦副进行受力分析,对其受闸门自重和外载荷时的接触应力计算公式进行推导,再利用ANSYS软件对闸门底枢蘑菇头受自重和外荷载时的接触应力分布进行有限元分析,将将理论计算结果和有限元结果进行比较,二者误差较小,证明了理论公式的合理性。该公式结果表明:最大接触应力出现在外载荷的垂直接触点;最大接触应力与各点的接触应力随着外载荷的增大而增大,且呈正比关系;接触应力分布关于外载荷倾角有对称分布部分,最大接触应力随着外载荷倾角的增大而增大;闸门底枢半径增大,接触应力减少。

土骨架的新概念与泥炭土及纤维加筋土的结构

用土骨架的新概念,对泥炭土及纤维加筋土(简称纤维土)的结构进行分析。提出了纤维土有六相。提出了抗剪极限状态纤维土有效应力的大气张力公式。将土骨架理论扩展到纤维土,包括土骨架的4要素、构成类型、溃散、体积。土骨架的其他理论仍然适用于纤维土,包括土骨架的损伤、修复、增强等等。抗剪强度由土骨架的接触与联接给出。提出了纤维土的大气张力库伦抗剪强度公式。其中,初始抗剪强度有三项:真粘聚力、联接的摩擦抗剪强度贡献、水气不抵大气压强自重应力抗剪强度贡献。提出土颗粒或子土骨架漂浮的概念。普通土是纤维土的特例。

ZY-1型双圆弧齿轮接触应力公式的研究

由于双圆弧齿轮ZY-1型与国标型齿形的差异,使其接触应力有所不同。借鉴建立国标型齿形接触应力公式的方法,并对公式中各项参数进行分析,得到不同齿形下影响接触应力的主要因素为接触弧长与接触迹宽度。通过对比ZY-1型与国标型齿形参数,并进行理论推导,分别对接触弧长和接触迹宽度两种因素进行了修正,结果表明ZY-1型的接触弧长系数比国标型大30%~35%,而瞬时接触迹宽度比国标型小5.42%;这两种因素的变化,使ZY-1型双圆弧齿轮的接触应力比国标型大30%~40%。将国标型接触应力公式中这两种因素进行替换,即可得到ZY-1型双圆弧齿轮的接触应力公式。