基于多体动力学的双馈式风机复合主轴传动链建模与仿真分析

文章设计了风电机组的复合主轴,采用了柔性多体动力学理论对风电机组传动链进行高精度建模,建立了风电机组传动链系统拓扑结构和动力学微分方程组,构建了风电机组传动链系统的动力学数学模型,通过时域瞬态动力学分析研究各部件的力、速度、加速度等的响应,揭示了传动链的模态、阶次和共振特性。基于柔性多体动力学平台建立了风电机组传动链高精度仿真模型,对传动链的激励频率及固有频率进行模拟分析,并与通用软件计算结果及实测数据进行了对比验证。验证结果表明,柔性多体动力学仿真结果与通用软件计算结果的仿真载荷时序曲线趋势一致,且载荷均值、幅值比较一致,与动态频率的实测结果平均相差1.51%。同时设计了复合主轴,编写复合材料主轴优化程序,与传统主轴相比,重量轻、刚度更好,优化后的传动链位移、速度、加速度、载荷的极限值分别降低了1.0%,42.7%,13.8%和2.1%,表明了系统更加稳定。

风电机组主轴翻转设备研究及应用

结合风电机组主轴翻转设备的结构和极限工况对本体强度进行有限元分析,确保结构的安全性。对设备中焊接件的焊缝疲劳寿命进行分析,先使用差值法得到焊址位置的应力,然后对焊缝的疲劳寿命进行评估。从设备的结构、主体及焊缝强度校核等方面进行研究,为其它机械设备的设计开发提供指导。设备的开发应用有效解决了风电行业主轴翻转对起重机承载能力的依赖,解决了风电机组生产瓶颈问题。

MW级风力发电机组主轴疲劳分析

基于风力机主轴有限元分析模型,对MW级风力机主轴疲劳损伤进行了研究。利用MSC.Marc/Mentat软件分析了风力发电机主轴的疲劳应力;运用雨流循环计数法计算了主轴的疲劳载荷谱。最后,提出了一种将雨流循环计数法与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的主轴疲劳损伤计算的方法,并根据GL规范修正了主轴材料的S-N曲线。分析结果表明,本文提出的方法是可靠实用的,为风力发电机组主轴的疲劳寿命分析提供了一个更为准确的分析思路,具有一定的工程实用意义。

兆瓦级风力发电机组主轴疲劳分析

基于风力机主轴有限元分析模型,对兆瓦级风力机主轴疲劳损伤进行研究。利用MSC.Marc/Mentat软件分析风力发电机主轴的疲劳应力;运用雨流循环计数法计算主轴的疲劳载荷谱。最后,提出一种将雨流循环计数法与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的主轴疲劳损伤计算的新方法,并根据GL规范修正了主轴材料的S-N曲线。分析结果表明,本文提出的方法可靠实用,且为兆瓦级风力发电机主轴的合理设计与性能强化提供了科学依据,具有普遍适用性。

轴向柱塞泵主轴动平衡的设计及实验研究

对一种轴向柱塞泵主轴进行了动不平衡分析,结合其主轴的结构特点采用了两面动平衡校正方案.并在动平衡试验机上对主轴进行了动平衡实验。通过动平衡前后水压泵的噪声对比测试表明,动平衡可以大大减小泵的噪声。

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。

某大功率柴油机曲轴及主轴承受力和运动分析

本文首先利用有限元软件ANSYS对某型中速V16柴油机的曲轴进行强度计算分析。计算了曲轴在不同气缸发火时,曲轴的应力情况。然后又利用AVL-Designer对曲轴的强度再次进行分析校核,另外对主轴承工作情况进行计算分析,分析各主轴承的受力情况,轴心轨迹及润滑情况。

航空发动机主轴轴承润滑与冷却技术研究

研究了航空发动机主轴轴承润滑冷却技术中几个环节的关键问题。提出了润滑油的选用依据,分析了各种供油方式的特点及其供油压力的应用原则,给出了工程设计中滑油流量计算公式的使用方法,并归纳了喷嘴和润滑冷却结构设计中技术细节的设计要点。

基于拟动力学的航空发动机主轴滚子轴承热弹流润滑分析

以D1842926航空发动机主轴滚子轴承典型工况为算例,基于拟动力学分析结果,获得滚动体与套圈之间的接触微区运动和受力状态,分别用Hamrock-Dowson(H-D)拟合公式,Wilson-Sheu(W-S)热修正公式和热弹流数值法得到最小膜厚,并与试验测试数据进行了对比,结果表明,H-D最小膜厚误差非常大,W-S热修正最小膜厚比H-D误差要小,但误差仍在40%以上,文中数值结果与试验数据较为一致,误差10%以内;对比不同速度下三种算法的最小膜厚分布,低速时三者较为一致,随着速度的提高,H-D最小膜厚误差越来越大,而W-S最小膜厚在速度增大到一定程度后反而降低;随着径向载荷的增大,润滑膜压力增大,膜厚减小,两端的压力略高于中间;随着转速增大,润滑膜膜厚增大,压力基本没有变化。

考虑动力学特性的航空发动机主轴球轴承热弹流分析

本文中以476728航空发动机主轴球轴承高速重载典型工况为算例,提出一种将轴承动力学分析和热弹流润滑分析相集成的数值算法,打破传统分析中二者在各自领域独立进行的局限性,提高了轴承数值计算的精确度.对比了传统拟动力学分析、集成分析和实验实测的最小膜厚,结果表明:集成分析结果与试验获得数据更为一致,证明本文的算法可行,能够更为准确地判断航空发动机主轴球轴承的润滑状态.探讨了航空发动机主轴球轴承结构参数曲率系数、初始接触角和滚动体数目对轴承接触应力、相对滑动速度、弹流润滑膜压力、膜厚和温度性能的影响,为航空发动机主轴球轴承的结构设计及优化提供重要理论依据.

数控车床多体系统振动特性研究

基于多体系统动力学理论,以高速高精度数控车床的主轴系统为研究对象,将其处理为由多个刚体和弹性体按一定方式铰接而成的刚弹耦合多体系统,建立其动力学模型,计算其振动特性,并与传统的集中质量法进行了比较.结果表明所开发的数控车床的主轴系统始终处于稳定、可靠的工作区内.同时也为该方法推广应用于其他的机械多体系统奠定了基础.

航空发动机主轴轴承内圈配合表面压力及影响因素研究

针对航空发动机主轴与轴承内圈发生相对转动,两者配合表面出现严重磨损的故障。首先用理论方法和有限元法分别计算了轴承内圈与主轴配合表面的接触压力,然后分析了轴向预紧载荷、工作温度、主轴转速三种因素对该接触压力的影响。发现:轴承内圈与主轴过盈配合安装时配合表面的接触压力分布不均匀,边缘处出现峰值,理论解略偏于安全;轴向预紧载荷对轴承内圈与轴配合表面的接触压力的分布和数值影响不大;工作温度和转速对轴承内圈与主轴配合表面的接触压力均有显著的影响,接触压力随着温度升高和转速增加而下降;如果不考虑轴系所受外载荷轴承内圈与主轴配合表面的接触压力可能会降低为0。该研究对于设计主轴轴承的装配过盈量具有一定的指导意义。

基于梯度空间二值纹理化描述子的矿山井筒视频图像匹配

针对传统匹配算法在低质量的矿山井筒视频图像匹配时匹配精度和效率低问题,提出基于梯度空间纹理化描述子的匹配算法。该算法快速检测特征点和特征点邻域状态,并将二值纹理和方向梯度直方图相结合构建特征描述子,提高描述子的区分度,然后根据特征点状态分类,在类内采用2种不同的匹配策略大幅提高算法的执行效率。试验结果验证,该算法能有效解决图像模糊、光照变化、低对比度和图像变形问题,对低质量的矿山井筒视频图像具有较好的匹配效果。

G-3工程钻机动力头双通道反循环主轴改装实践

为满足贯通式潜孔锤反循环连续取芯钻进工艺的使用要求,将G-3型工程钻机动力头进行改装,新型动力头具有双通道主轴,且与原动力头传动结构实现了组配,可进行正、反循环两套主轴部件按需互换。改装后的G-3钻机在河南钼矿现场进行生产试验,效果良好。

基于弹流润滑效应的风机主轴轴承优化设计

风机主轴轴承是风电机组的核心零件,其润滑性能关系到风机的正常运行.本文考虑了主轴轴承弹性流体动力润滑状态下最小油膜厚度对轴承可靠性的影响,建立了双列调心滚子主轴轴承的优化设计模型,以主轴轴承额定动载荷为优化目标,每列滚子数、滚子直径、滚子有效长度和壁厚设为设计变量,基于MATLAB对优化设计模型采用全局搜索方法进行优化分析.优化后的1.5MW主轴轴承的额定动载荷得到了较大的提升,同时其滚动体与内圈之间的最小油膜厚度提高了近5%.研究结果表明该方法对于风机主轴轴承可靠性优化设计具有指导意义.

织机主轴回转不匀率的测定与分析

介绍了运用非电量电测技术，对测量织机主轴回转不匀率的传感器设计和动态测试方法以及实验数据的计算机处理，并且获得了实验数据和动态曲线，从而分析其产生的原因和采取的措施，为教学和科研提供了理论依据。

预先热处理对发电机主轴性能的影响分析

采用不同的工艺对17CrNiMo6发电机主轴进行预先热处理,分析其显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明,与普通预先热处理相比,奥氏体化处理前预热和奥氏体化后保温的改进预先热处理可以使17CrNiMo6发电机主轴的伸长率增加6.2%,-20℃冲击吸收功增加86.11%,0℃冲击吸收功增加83.78%。室温磨损体积减小70.09%,200℃磨损体积减小81.52%。

750kW风力发电机关键部件的三维建模与有限元分析

750 kW风力发电机是目前国内各大风场装机的主流机型,其关键部件的变形仍时常发生。针对750 kW风力发电机轮毂和主轴的变形问题,运用UG三维绘图软件构建750 kW风机中轮毂和主轴的实体模型,借助有限元软件ANSYS,对轮毂和主轴进行应力分析,计算轮毂和主轴的最大应力和最大应变,归纳出轮毂和主轴设计时要考虑的问题,为风力发电机的设计提供依据。

杂质分离机主轴的有限元分析

利用Solidworks三维有限元方法,对杂质分离机主轴进行了强度的计算和分析。针对主轴受力的特点,建立主轴实体 模型并进行有限元分析,得出主轴的应力分布,在强度方面为主轴的设计提供理论依据,以达到改进实际主轴结构的目的。

DYNAMIC CHARACTERISTICS ON PRECISION NC LATHE BASED ON MULTI-BODY SYSTEM THEORY

Based on multi-body system theory and the mainshafl system of precision NC lathe as object investigated, it is treated as a coupled rigid-flexible multi-body system which is made up of some rigid and elastic bodies in an especial linking mode. And a dynamic model is established, The problems of computing vibration characteristics are resolved by using multi-body system transfer matrix method, Resutts show that the mainshaft system of NC lathe is in the stable and reliable working area all the time. The method is simple and easy, the idea is clear. In addition, the method can be easily used and popularized in the other multi-body system.