高速列车齿轮箱箱体动态疲劳寿命评估方法

随着列车运行速度的提高,轮轨激励载荷的频率范围和能量急剧增大,齿轮箱箱体产生了明显的弹性振动响应,加速了箱体疲劳失效。为在服役振动环境下评估箱体的动态疲劳寿命,首先,基于模态叠加法建立考虑箱体动态特性的疲劳寿命评估方法,获取箱体单阶模态对疲劳寿命的贡献值。然后,建立高速列车齿轮传动系统台架模型,通过虚拟激振器施加线路实测的轮对振动加速度模拟齿轮箱的服役振动环境。最后,采用准静态叠加法和模态叠加法对箱体进行疲劳寿命评估。研究结果表明:台架模型结果与线路实测的箱体动应力响应波形和主频特征一致,应力有效值相对误差可以控制在10%以内,验证了模型的准确性。高频轮轨激励环境下箱体模态对疲劳寿命的影响较大,准静态叠加法无法准确反映箱体吊耳根部等危险点的疲劳寿命,箱体存在显著影响疲劳寿命的关键模态,为通过动态设计方法提高列车齿轮箱箱体疲劳性能提供了基础。

汽车B柱疲劳寿命研究

通过仿真分析与台架试验相结合,采用载荷谱重构手段得到汽车B柱的道路载荷谱。设计了台架疲劳试验,对试验后的汽车B柱进行了探伤分析,确定了汽车B柱的服役寿命。对比了不同循环周次下汽车B柱的疲劳寿命和材料疲劳极限,分析研究了材料疲劳极限和汽车B柱疲劳寿命的相关性。结果表明,汽车在经过300000 km的行驶后B柱未出现疲劳断裂现象,其寿命与材料疲劳极限呈正相关,且相关性最大值均出现在材料106循环周次处,为汽车B柱的选材提供参考。

基于LabVIEW的测控系统设计

根据行星滚柱丝杠寿命试验要求,设计了一种行星滚柱丝杠寿命试验台测控系统。首先介绍了行星滚柱丝杠寿命试验台的结构组成,通过对滚柱丝杠寿命试验的原理与所需功能的研究分析,设计了试验台的加载控制系统、伺服驱动系统以及数据采集系统,最后对寿命试验所得到的数据曲线进行了分析。试验结果表明,该测控系统可以满足试验台对滚柱丝杠寿命测试的要求,试验台加载力最高可达150 kN,加载精度可保持在±10%F.S,同时可以对寿命试验中丝杠的温升、振动、噪声等性能参数进行实时采集与保存,为行星滚柱丝杠寿命的进一步研究提供数据支持。

洁净工作台的质量控制研究

目的基于2022年检测的洁净工作台的整体质量情况,探讨洁净工作台的正确使用、日常维护、周期检测和适时报废的工作机制。方法对64台洁净工作台进行年度性能检测,以评价洁净工作台的整体状态;回顾分析2019—2021年间报废及拟报废的洁净工作台质量情况。结果2022年度洁净工作台关键性能检测合格率为95.3%,不合格率为4.7%。不合格原因均为高效过滤器泄漏。2019—2021年间,报废洁净工作台44台,设备故障原因均为高效过滤器泄漏,64%的报废设备使用年限在5年以上。结论实验室应建立洁净工作台的全生命周期管理制度,重视洁净工作台的使用规范、维护检测和适时报废工作机制,保证相关实验结果的准确可靠。洁净工作台检测相关标准应及时更新,以保障我国洁净工作台检测工作的顺利进行。

内圈无挡边圆柱滚子轴承寿命试验轴向定位解决方法

本文通过对轴承试验工装的设计以及改进,彻底解决内圈无挡边圆柱滚子轴承轴向定位问题,保证了轴承台架寿命试验的顺利进行。

油浴润滑轴承加速寿命故障检测教学试验台研制

传统的轴承寿命检测方法较费时且低效,同时工业级的轴承寿命检测试验台普遍体积庞大、系统复杂、成本较高,不适用于实验室的理论研究和教学,该文以油浴润滑轴承为对象,设计了适用油浴润滑轴承工作环境的轴承加速寿命试验台。首先,设计能够在油浴条件下对轴承施加载荷的油浴箱体;然后,对关键零部件进行设计、计算、选型和分析,确保符合实验要求;最后,对轴承施加故障,由运动学仿真获得失效特征数据。该试验台能够较好地支持机械设计、机械原理和运动学仿真软件等课程的实验教学。

轴间差速器锥齿轮齿隙控制与疲劳寿命实验

锥齿轮作为轴间差速器的关键核心零件,其可靠性直接影响着驱动桥之间的差速功能和传动能力。研究从齿隙控制角度改善锥齿轮疲劳寿命,解决了实际使用过程中锥齿轮齿隙选取盲目的问题。采用模块化设计思想,建立了齿隙控制尺寸链,提出在输入轴上增加台阶,精确控制锥齿轮齿隙的方法;通过轴间差速器锥齿轮疲劳寿命台架试验装置,探索出轴间差速器锥齿轮总齿隙的最佳控制范围为[0.30,0.60]mm;得知齿隙变化对锥齿轮齿面接触与齿根弯曲疲劳寿命影响明显,而合理的齿隙控制可使齿面接触疲劳寿命提升29%。研究为提高轴间差速器锥齿轮的疲劳寿命提供了理论和实验依据。

大型铸钢件用改性呋喃树脂砂的研究

在常规呋喃树脂合成工艺基础上，通过加入多酚类有机物改性，开发出一种适用于大型铸钢件造型、制芯用的呋喃树脂粘结剂。其主要特点是：有毒气体释放量小（游离甲醛含量≤0．1％），型芯砂粘结强度高（≥1．6MPa），浇注后退让性好。为了降低固化剂中的含硫量和延长型芯砂可使用时间，对普通磺酸固化剂的成分进行了调整，新固化剂中含硫量比普通固化剂降低20％-50％，而树脂砂的可使用时间可延长到60min。介绍了树脂和固化剂在大型铸钢件上成功应用的情况。

滚珠丝杠副可靠性试验台的研制开发

介绍了滚珠丝杠副可靠性试验台的系统设计,并提出了相应的可靠性试验方法。该试验台可以全面测试滚珠丝杠副可靠性试验中的各项性能参数,对滚珠丝杠副疲劳寿命及性能进行准确评估,为滚珠丝杠副可靠性试验体系与规范的建立提供依据。

车身台架疲劳强度试验方案研究

综合运用多体动力学、有限元结构强度和疲劳寿命预测等计算机仿真技术,预测了汽车车身在台架疲劳强度试验载荷作用下各点的应力分布,对车身高应力区域进行了疲劳寿命估计,为实际试验中应变片贴片的布置提供了指导。经试验验证,计算机仿真结果与试验结果吻合较好。该研究对车身台架疲劳强度试验方案提出了一些改进建议。

大型铸钢件用酯硬化碱性酚醛树脂粘结剂系统的开发研究

碱性酚醛树脂砂系一种环境友好铸造粘结剂,在我国高质量铸钢件的生产中得到了成功应用。但是,将其应用于大型铸钢件,经常遇到两个关键问题:一是在起模时游离甲醛释放量多,严重污染作业环境;二是型芯砂的可使用时间短,不能满足大型铸钢件造型制芯工艺的需要。本研究通过优化树脂的合成工艺和添加环保型降醛剂,使起模时型芯的游离甲醛释放量降低至0.25 mg/m3以下,较好地解决了酯硬化碱性酚醛树脂砂系统的环保问题。另外,通过开发特慢固化剂,可使型芯砂的可使用时间延长到120 min,完全满足大型铸钢件造型制芯的生产需要。

三乙胺冷芯树脂可使用时间的研究

研究了影响三乙胺冷芯盒树脂可使用时间的主要因素,结果表明:催化剂用量是影响可使用时间的主要因素之一;使用芳烃溶剂的三乙胺冷芯盒树脂可使用时间明显高于脂肪酸甲酯的可使用时间;沉淀剂处理组份Ⅰ是提高可使用时间有效方法;抗潮剂和延缓剂均可延长可使用时间;采用较低的催化剂量合成酚醛树脂,并结合沉淀剂处理、添加抗潮剂与延缓剂后,则无毒脂肪酸甲酯溶剂体系的三乙胺冷芯盒树脂,能完全满足三乙胺冷芯盒工艺技术要求。

汽车控制臂后衬套台架试验疲劳寿命分析

实现多轴工况下的橡胶部件的疲劳寿命预测具有重要意义,对橡胶衬套的台架疲劳试验寿命进行预测,研究和分析实现衬套多轴疲劳寿命预测的一些关键问题。进行衬套部件的台架疲劳试验,获得了部件的试验疲劳寿命。选定疲劳损伤模型,进行橡胶材料的疲劳寿命测试,拟合模型参数;使用有限元仿真和线性叠加法计算得到衬套在台架疲劳试验中的应力和应变响应;对衬套的台架试验疲劳寿命进行预测,分析损伤参数、载荷相位、线性叠加等因素对疲劳寿命的影响。结果表明,该文的材料疲劳试验方法和寿命预测方法能够较好地预测橡胶衬套台架疲劳寿命;对于台架试验工况,损伤参数对寿命影响不大,载荷的相位对寿命影响较大,线性叠加引起的误差不大。

橡胶悬架用橡胶弹簧疲劳寿命预测方法研究

橡胶弹簧的疲劳寿命直接反映出橡胶悬架的疲劳寿命。介绍了一种预测橡胶弹簧疲劳寿命的试验方法。该方法通过试车场道路试验里程对试验室台架疲劳试验次数进行标定,根据橡胶弹簧的刚度损失率,分析出台架疲劳试验次数与道路试验里程之间的关系,进而根据对橡胶弹簧台架疲劳试验效果的评价来预测其疲劳寿命。通过试验验证了该预测方法的可行性。

电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析

为提高电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析的准确性,基于实测载荷谱和台架试验开展疲劳寿命分析。首先建立差速器壳体有限元模型,基于液压伺服系统、应变测试系统等设计了动态载荷加载试验系统,并分别进行了相同条件下的试验和有限元分析,验证了有限元模型的精确性,在此基础上,基于实测载荷谱,综合运用验证后的有限元模型、名义应力法、壳体修正S-N曲线和修正平均应力等,对差速器壳体疲劳寿命进行了分析,结果表明,疲劳破坏位置与实车行驶时疲劳破坏位置一致。

A2F10柱塞泵台架评定液压油氧化寿命的应用

为了评价工程机械液压油的氧化耐久性,运用A2F10柱塞泵试验台架,模拟工程机械高温、高压等工况条件,使液压油在台架中进行连续运行试验,定期取样,考察黏度、酸值、油泥、氧化安定性等性能变化,分析氧化变质趋势。对不同液压油的试验表明,A2F10柱塞泵台架可应用于液压油寿命的评定。

一种超高碳型轴承钢的组织及性能研究

介绍了一种含碳量高达1.4%的超高碳轴承钢(UHCBS),并与传统GCr15轴承钢进行了组织及性能对比分析。结果表明:该钢的淬回火组织细小且含有较多的位错亚结构;淬火硬度、回火稳定性及耐磨性均优于GCr15,接触疲劳寿命L_(10)和L_(50)均为GCr15钢的5倍;轴承台架试验寿命为GCr15钢的3~5倍,且试验过程中轴承发热量小,温升低。

酯硬化水玻璃干法再生砂性能的试验研究

在总结前人试验的基础上，对影响干法再生砂性能的各种因素进行了全面试验，就提高酯硬化水玻璃干法再生砂性能的措施进行了试验研究．

基于虚拟试验台的摩托车车架疲劳寿命分析

提出了一种道路模拟试验与刚柔耦合多体系统动力学模型相结合的摩托车车架疲劳寿命分析方法。通过搭建多通道道路模拟试验台,利用道路模拟远程参数控制技术复现实际路面状况,迭代得到近似实际路面激励的等效激励信号作为虚拟试验平台的驱动信号。建立试验台架刚柔耦合模型,以等效激励信号为输入,仿真获取结构薄弱点的载荷历程。基于名义应力法和疲劳累积损伤理论,在MSC.FATIGUE软件中建立车架的疲劳分析模型,并以虚拟计算得到的柔性体模型的模态参与因子函数作为的边界载荷,得到车架的疲劳损伤分布并预估车架疲劳寿命。

某驱动桥壳疲劳寿命分析研究

依据模态分析理论,针对出现疲劳损伤的某型桥壳,建立桥壳的有限元模型以及Adams环境下的虚拟样机模型,对桥壳进行疲劳寿命仿真分析。研究结果表明:桥壳结构满足强度、刚度要求,且在一定的频率范围内,同种载荷不同频率下的桥壳疲劳损伤及寿命相差不大,寿命满足设计要求。同时可通过hypermesh预测分析桥壳的疲劳寿命及损伤,对于桥壳的优化和改善具有指导意义。