基于Deform的滚轮支板模具设计

滚轮支板是铁路货车上的零部件,处于侧架、车轴和转向架之间,是不可或缺的零件,其用量较大,比较适合冲压生产。本文设计了滚轮支板的冲压模具,并对不同凸凹模间隙的模具进行冲裁模拟,分析了冲裁时凸凹模间隙对断面光亮带和毛刺的影响,以及板材冲裁部位附近点的受力情况,发现小间隙能够提高冲裁件的质量,并通过实际生产进行验证。

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承设计及失效分析

TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承在隧道挖掘工程中扮演着关键角色,是破岩作业中的核心部件,由于依赖进口,价格昂贵且供货周期长。针对这一问题,开发了LYKJ749X22轴承,该轴承采用小角度外圈滚道设计,具有抗疲劳、刚性好、抗变形性能以及良好的径向承载能力。为使轴承在冲击负荷下不易破损,内外圈体设计为表面硬、心部软,采用含铬、镍、钼等合金元素的渗碳钢材料。结构设计上,以降低表面压力并使其分布均匀为目标,采用凸度结构设计,并通过有限元分析确定合理的凸度组合,也分析了轴承的密封及其润滑、失效等情况,并针对各种问题提出了改善对策。这些研究为TBM盘形滚刀用圆锥滚子轴承的设计、制造和应用提供了重要的参考。

圆柱滚子凸度超精导辊的包络法数控磨削研究

圆柱滚子凸度超精导辊理论辊形是复杂轴对称曲面,目前通常在普通外圆磨床上用多级锥面逼近的方法进行磨削加工,磨削质量对人工依赖性强,效率低。根据磨削时常见的圆弧形滚子贯穿轨迹,研究辊形曲面的包络法数控磨削。分析了理论辊形特征、包络磨削原理和方法,给出了磨削实例,实际测量了磨削后的辊形,并用包络法磨削的导辊进行了圆柱滚子凸度超精试验。结果表明:理论磨削后辊形曲线是光滑连续曲线,形状总体比较平缓;用大圆弧廓形砂轮进行包络法磨削,辊形形状精度不存在原理性加工误差,而且砂轮利用率比较高,有利于保证磨削质量和效率;包络法磨削导辊辊形精度和效率都比较高,导辊用于圆柱滚子超精获得的滚子凸度曲线形状良好。

烟草起垄施肥机镇压辊仿生设计与试验

针对现有烟草起垄压实装置粘附土壤、阻力大和压实后垄体易塌陷等问题,基于地鳖虫壳体表面的凸包形几何结构,设计了一种仿生凸包结构镇压辊。采用单因素试验,考察了土壤干基含水率为20%时仿生镇压辊凸包高度h和基圆直径d对土壤粘附量、牵引阻力的影响,得出了减粘降阻效果较好的凸包结构尺寸组合凸包高度h为2.5mm、基圆直径d为15mm。试验结果表明:在土壤条件适宜烟草根系生长前提下,仿生镇压辊相比于传统镇压辊有明显的减粘降阻效果,减粘率最高可达47.8%,减阻率达10.31%。

圆锥滚子斜置贯穿式超精研凸度修形仿真分析

针对圆锥滚子斜置贯穿式超精研凸度的变化和影响因素难以掌握的问题,介绍了斜置贯穿式超精研的工作机理,分析了滚子-油石接触的几何特征,提出和建立了滚子凸度修形仿真分析的原理、方法和几何模型,给出了仿真分析流程,并对凸度影响因素进行了仿真分析。结果表明:滚子斜置角主要影响凸度量大小和凸度形状,滚子倾斜角主要影响凸度对称性;与正置贯穿式超精研相比,斜置式可以大幅提高凸度量,且其凸度形状两端区域更陡峭,斜置角取值适当时凸度形状比较接近对数凸度曲线;油石厚度越大,凸度量越大;油石磨除滚子材料能力越强,凸度量越大,且被超精区域逐渐向中部集中。

圆锥滚子加工质量的提升措施

圆锥滚子需控制的质量特性项目繁多,我国目前还难以批量生产高质量圆锥滚子。本文介绍了圆锥滚子的质量特性项目、工艺和设备现状以及质量现状,分析制约我国圆锥滚子质量提升的主要因素包括滚子规值批直径变动量、球基面曲率半径、凸度及非工作面质量控制,并从高精度冷镦机与硬质合金模具、精密高刚性无心磨床、高精度高刚性球基面磨削主轴、超精辊的优化设计4个方面提出了圆锥滚子加工质量的提升措施。

轴承滚子凸度轮廓的最小二乘拟合与误差评定

为了实现对轴承滚子凸度轮廓误差的精确评定,依据圆弧修正型轴承滚子凸度素线轮廓的几何特征和形状误差的定义,基于最小二乘原理,研究了轴承凸度轮廓(两段圆弧和一段直线)的最小二乘拟合和误差评定方法。首先利用各测量点的曲率差值确定了圆弧段与直线段的相切参考点;其次分别选取两个参考点临近的测量点作为辅助相切参考点,并与对应的圆弧段测量点一起拟合出一系列的最小二乘圆弧并计算拟合误差;然后基于直线与两段圆弧相切的原则确定出一系列的直线方程并计算对应的直线度误差;通过比较判断最终确定出圆弧修正型轴承滚子凸度轮廓的最小二乘拟合及误差评定。实例结果表明:圆弧修正型凸度轮廓曲线的总误差0.020 9mm与文中设定标准凸度轮廓曲线引入的法向误差0.02mm相差4.5%。本方法可以有效的实现轴承凸度轮廓的拟合与误差评定,为平面多段曲线的最小二乘拟合提供了一种新的思路。

十字万向节凸度滚针摆动疲劳寿命对比试验

针对相交圆弧修形滚针、对数轮廓滚针及不同凸度量的对数凸型滚针,进行了摆动工况条件下滚针轴承的疲劳寿命试验研究。试验结果表明,对数轮廓滚针的润滑状态和承载能力明显好于相交圆弧修形滚针;凸度量不足会导致边缘效应,但凸度量过大同样会降低承载能力,即某确定工况下凸度量存在最优值;对于凸度量相同的一组滚针,高速轻载工况下的承载能力明显好于低速重载工况,这与高速轻载工况下的润滑状态较好有关。

滚子轴承凸度加工技术的研究进展

从凸度磨削和超精研方面论述了滚子轴承凸度加工技术的研究进展,认为:凸度磨削加工的成形方法和机理已基本清楚,技术关键在于修整器的运动精度控制;凸度超精研加工的成形机理和规律尚不完全清楚,特别是滚子的凸度超精研过程中,油石与滚子之间的接触状态、凸度成形机理和磨削原理,需要进一步深入研究;滚子凸度加工中滚子运动的稳定性也需要深入研究。

液压胀形轧辊性能的静载实验研究

液压胀形轧辊系统是近年获得迅速发展的新型轧辊系统。本文在国内首次完成了液压胀形轧辊系统的静载实验研究，初步探讨了液压胀形轧辊的胀形变形规律。所得结论在开发及应用液压胀形轧辊系统方面具有直接的理论和实际指导意义。

直升机发动机主动齿轮轴承失效分析

针对规定寿命1 000 h的某型直升机发动机主动齿轮轴承在工作不足100 h便出现掉块的现象,通过外观检查、组织和硬度等检查,对失效轴承进行了分析,结果显示:轴承个别滚子凸度过小,致使滚子端部应力过大是其产生疲劳掉块的根本原因;滚子直径相互差偏大是导致个别滚子首先发生疲劳剥落的重要因素。并针对存在的问题提出了改进建议。

不同凸形的高铁圆锥滚子轴承动态性能分析

以高铁轴箱352228型圆锥滚子轴承为研究对象,依照经验公式计算合适的凸度量,建立四种不同凸形的圆锥滚子轴承模型,并利用LS-DYNA显示动力学分析软件分析其在相同工况下的动态特性,分析具有不同滚子凸形的圆锥滚子轴承的滚子应力分布、滚子-滚道接触力、轴承内圈跳动量及滚子偏转情况。研究结果表明:合理的凸形选择可以最大限度的降低滚动体的应力集中、改善轴承的振动情况和滚子偏斜,并且面对不同的设计需求时,应综合考虑轴承的动态性能,选择最佳的滚子凸形。

圆锥滚子轴承滚子凸度的优化设计

圆锥滚子轴承的承载能力较大,广泛应用于重载的冶金、矿山等设备。圆锥滚子轴承中滚子的不同凸型及凸度量设计对滚子及套圈的应力分布以及弹性变形都有十分显著的影响,直接关系到滚动轴承的承载能力和疲劳寿命。文中利用有限元法(FEM),通过对圆锥滚子轴承不同凸型及凸度量的滚子设计时滚子母线与滚道接触区域的应力分布状况进行对比分析,得到了圆锥滚子的凸度设计最优方案,找出了轴承早期损坏的原因,优化结果表明,轴承的实际使用寿命提高了约93%,分析结果对提高该型轴承的寿命具有重要技术意义,也为圆锥滚子轴承设计提供一个新的方法。

凸度偏移的对数母线圆柱滚子接触应力分析

以N1015型圆柱滚子轴承为研究对象,采用ANSYS探讨凸度偏移对滚子与滚道之间接触应力的影响问题,以合理确定对数母线滚子的凸度偏移量。研究结果表明:在给定的载荷下,凸度偏移量应控制在合适的范围内,否则,滚子与滚道之间的接触应力明显增大,而且接触应力分布会呈现出复杂的非对称性与非均匀性。

圆锥滚子凸度量设计的随机有限元方法

考虑轴承实际载荷的随机性,将轴承实际载荷视为一个随机变量,利用随机有限元法对圆锥滚子不同凸度量对应的法向接触应力分别进行计算.通过对比分析,确定最小法向接触应力所对应的凸度量为最优凸度量,形成一种圆锥滚子凸度量设计方法.以31313轴承为实例,利用该方法对该圆锥滚子凸度量进行设计.结果表明:与传统设计方法相比,设计得到的凸度量在减小法向接触应力方面要优于传统的轴承凸度量设计方法.

2A12-T4铝合金变截面板材的生产工艺优化

通过对轧辊凸度、道次加工率分配、压光辊凸度、压光方法等的调整试验,解决了变截面板材生产中出现的大波浪、楔形度不稳等问题,生产出了优质的2A12-T4铝合金变截面板材。

滚子凸度偏移对圆锥滚子轴承接触应力的影响

滚子的凸度偏移对圆锥滚子轴承的寿命有显著影响。通过有限元分析,讨论了圆锥滚子轴承在一定载荷条件下,滚子凸度中心分别向两端偏移时,滚子与轴承内外圈滚道的接触应力变化情况。结果表明:圆锥滚子凸度中心可向滚子大端偏移一定范围,若超出该范围,滚子两端会出现严重的应力差值,使轴承提前失效;且滚子的凸度中心不宜向滚子小端偏移。为提高轴承的接触疲劳寿命,需确定所允许滚子凸度偏移量。

基于有限元分析的瓦楞辊中凸曲线优化设计

目的研究瓦楞辊在复杂工作应力条件下的中凸度优化设计。方法通过理论力学的方法,建立相应的上、下瓦楞辊的中凸度数学模型,推导出中凸曲线方程。对优化后的瓦楞辊进行力的加载和几何约束等边界条件,建立有限元模型,并且使用Ansys软件进行模拟仿真,将优化前后的中凸值和6对啮合的瓦楞辊间隙值进行比较。结果优化后的上瓦楞辊中凸值比优化前最大降低了31.1%,下瓦楞辊中凸值比优化前最大降低了43.7%;6组啮合的瓦楞辊,优化后比优化前的中凸值间隙减小,说明优化后的6组瓦楞辊的自身受力情况较为均匀,生产出的瓦楞纸板质量更好,并且瓦楞辊之间的阻力减小,延长了瓦楞辊使用寿命。结论通过对瓦楞辊中凸曲线进行优化设计,将上瓦楞辊制成向下凹的形状,同时将下瓦楞辊制成向上凸的形状,根据有限元仿真的数据对比得出研究方法是合理可靠的。

无心外圆精磨机床进给成形辊子的解析计算

针对超精加工机床辊子装置的计算都具有近似性,很难估算计算误差,讨论了无心超精加工机床加工外凸滚子成形时,机床辊子的解析解,拟订了超精加工机床进给辊子成形的算法,弥补了设计无心超精加工机床进给装置一般方法不能进行准确计算的缺陷,采用此方法可以使机床多波度辊子各段具有更为理想的廓形,大大提高了制造外凸度滚子的精度。

圆锥滚子轴承滚动体的凸度分析

圆锥滚子轴承的修型技术是使用带凸度的滚子以避免或降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。采用ANSYS软件对圆锥滚子不同凸度下的应力情况进行分析。分析结果表明,在一定的条件下带凸度的圆锥滚子轴承可以最大限度的降低滚动体和内外圈接触引起的边界应力集中。