考虑滚道缺陷的圆柱滚子轴承保持架振动特性

基于滚动轴承多体动力学理论,以滚子经过滚道缺陷区域时产生的附加位移表征故障,建立轴承滚道缺陷动力学模型。考虑滚子进出缺陷区域时与滚道间接触载荷的变化,建立圆柱滚子轴承动力学微分方程组并求解,研究滚道缺陷时保持架振动响应规律。结果表明:与正常轴承相比,滚道缺陷会导致保持架与滚子间碰撞力增大且接触频率增加,同时保持架打滑率增大;随缺陷宽度增大,内滚道缺陷时保持架振动加速度级逐渐增加,外滚道缺陷时保持架振动加速度级先减小后增加,缺陷宽度大于1 mm后,内滚道缺陷时保持架的振动加速度级明显更大。

弹性环式挤压油膜阻尼器一体化圆柱滚子轴承保持架振动特性分析

航空发动机主轴中滚动轴承为了降低系统振动经常与弹性环式挤压油膜阻尼器(elastic ring squeeze film damper, ERSFD)联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,采用变步长积分算法建立圆柱滚子轴承与ERSFD耦合的动力学分析模型,对外圈带ERSFD的圆柱滚子轴承保持架振动特性和打滑率进行研究。研究结果表明:与未装配ERSFD的圆柱滚子轴承相比,ERSFD可以提高圆柱滚子轴承保持架的稳定性。过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。径向载荷与转速对带弹性环的圆柱滚子轴承保持架稳定性影响显著,保持架涡动频率的谐波次数随着径向载荷的增加而减少,其对应的幅值也减小;保持架涡动频率的谐波次数随着转速的增加而增加,其对应幅值也增加。

非稳态工况下外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架动态特性

为降低航空发动机主轴传动系统的振动,通常将弹性环、挤压油膜阻尼器与圆柱滚子轴承联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,建立了外圈带有弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的圆柱滚子轴承动力学分析模型,采用GSTIFF预估-校正变步长积分法对动力学微分方程组进行求解,分析转速、冲击载荷以及弹性环结构参数(凸台宽度、凸台数量)对外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架动态特性的影响,结果表明:外圈带有ERSFD的圆柱滚子轴承保持架稳定性高于普通圆柱滚子轴承;转速和冲击载荷对保持架动态特性影响较大,保持架打滑率随着转速的增大而增大,随着轴承所受冲击载荷的增大而减小;过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。

特大型圆柱滚子轴承电铆工装的设计改进

通过分析特大型圆柱滚子轴承组合式保持架的铆接结构及铆接方法,设计出一种改进的轴承电铆工装,该工装可以旋转,减轻了操作者的劳动强度,提高了生产效率。

圆柱墩装配式梯笼平台设计与施工技术

常规桥梁圆柱墩施工采用的安全爬梯及墩顶平台施工复杂,安全性相对较差。为解决以上问题,提出一种圆柱墩装配式梯笼平台,将人员上下通道与施工平台一体化设计、装配式安装,简化了施工流程;由于装配式梯笼高宽比减小,自身稳定性得到优化,可取消附墙件或缆风绳,相比传统安全爬梯更为安全、便捷。结果表明:圆柱墩装配式梯笼施工平台成功应用于梅山高架桥及梅山互通,真正实现了功能集成化,平台各部件均在厂内加工,现场组装,达到生产工厂化、施工装配化的目的,施工便捷性得到显著提高。

波流作用下圆柱形近海抗风浪网箱缆绳的张力特性

HDPE框架圆柱形网箱是目前我国应用最广泛的抗风浪网箱养殖设施。作者以40m×6m该种网箱为原型，选择λ=1／16和λ’=1／3．625～1／4．333的尺度比制造模型，于2003年7月在大连理工大学开展了模型试验，研究其在纯流（0～1．25m·s^-1）、纯波（0m、3m和6m）及其联合作用下的运动状态和缆绳张力特性。结果表明，缆绳张力对台风浪的响应过程复杂，纯波浪时呈“波群”状态，波流联合时呈“漂移”状态，而对季风浪响应则无此现象，其对网箱在台风浪下的破坏作用需继续研究；台风浪下，张力回归方程为T=95423V^2-42546V＋63329（R^2=0．8736）（无底框架）和T=54161V^2＋8613．7V＋67319（F^2=0．8862）（带底框架）；流速从1m·s^-1增到1．25m·s^-1时，张力增幅分别达92．5％（无底框架）和61．7％（带底框架），表明该网箱应布置在流速小于1m·s^-1的海区；在波流联合作用下，左右缆绳张力存在一定差异，试验中相差约25％，实际工况下波流分布更复杂，张力差异更大，建议取迎波流面两缆力和的统计最大值作为单锚及锚缆绳的允许受力值。

高速圆柱滚子轴承保持架动力学分析

高速圆柱滚子轴承保持架动态性能及可靠性直接影响着轴承的工作性能,其运动不稳定性易造成轴承早期失效。本文在高速圆柱滚子轴承动力学研究基础上,建立了轴承保持架瞬态动力学方程,利用Newton— Raphson和龙格-库塔算法,对轴承保持架动态性能进行了分析,并开发了相应的分析软件,在此基础上,对保持架设计参数与轴承保持架动态性能关系进行了研究。研究结果表明,引导间隙和兜孔间隙是影响保持架稳定性的重要因素。

波流作用下网格锚泊的单个重力式网箱缆绳张力

以中国沿海常用的周长40mxl0m的HDPE重力式网箱作为研究对象，采用渔具模型试验狄克生准则，选用大比例尺（A=1／10）和小比例尺（Ar-1／2）设计制作模型网箱。网箱锚泊系统采用的网格形式与实际使用的一致。模型试验于日本东京大学生产技术研究所海洋环境工程实验室风浪流水槽[50m（L）×10m（W）x5m（D）1进行。实验时前端缆绳水平方向与波流夹角为0。，波浪周期1～2．2S，波高10～30cm，对流速0cm、10cm和15cm作用下主缆绳、系框绳以及浮框绳的张力特性进行了研究。结果表明：（1）在纯流作用下，前端缆绳张力最大；（2）在纯波作用下，后侧缆绳张力最大，最大张力（Tmax）与波高（H）的关系为：Tmax=C1＋C2（Cl、C2为常数）；（3）在波流联合作用下，前端缆绳张力最大，缆绳最大张力（Tmax）与波高（H）的关系为：Tmax=C3eC4H（C3、C4为常数）；（4）在波流作用时，左右前端缆绳一般会产生差异，最大差值约30％。

辐射波电磁脉冲模拟器笼形天线辐射特性的并行计算

考虑到辐射波电磁脉冲模拟器笼形天线尺寸过大、在单个微机上计算其辐射特性的时间过长及内存受限制,使用基于消息传递接口(MPI)平台的用于同轴线馈电的时域有限差分并行算法,并结合天线理论模拟分析了同轴线馈电的辐射波电磁脉冲模拟器双锥笼形天线在双指数脉冲电压激励下的脉冲辐射特性。并行时域有限差分计算时,整个时域有限差分计算区域的网格总数约为20亿。由计算结果分析可知:当锥半径大于3.5m后,笼形天线的半径大小对电场的上升沿和峰值的影响不大;对地面上方0.5m处的几个测试时,其上升沿、半高宽及脉冲峰值受地面反射及地面损耗的影响比较大,而对于地面上方6m处的几个测试点,除半高宽外,几个测试点的辐射场脉冲峰值及上升沿受地面影响较小;离地面越近的点,峰值减小得越快。

圆柱滚子轴承多体接触动力学研究

考虑滚子和套圈、滚子和保持架、保持架和引导套圈的动态接触关系,提出了机械系统中圆柱滚子轴承多体动力学分析的新方法。基于圆柱套圈滚道的三角网格模型,实现了圆柱滚子和套圈滚道的动态接触力的预测搜索算法,进而建立了计及润滑摩擦作用和Hertz接触作用的圆柱滚子轴承的三维多体接触全动力学模型。运用广义-α方法计算分析了不同工况条件下圆柱滚子轴承的动态特性和保持架的稳定性,获得了不同工况下轴承的运动轨迹、角速度、滚子和倾斜扭转振动、动态接触力,拖动力和相轨迹等动态响应的变化规律。计算结果表明低速或较小径向力下,滚子和保持架的拖动力相对较小且不稳定,滚子和保持架侧梁、外圈挡边之间存在明显的频繁接触冲击作用,内圈中心的振动位移相对较大,保持架中心的径向平面运动轨迹形成不稳定的近似圆周运动,圆柱滚子轴承的运动稳定性相对较差。随着转速或旋转径向力的增加,保持架中心的径向平面运动轨迹为圆周运动和单周期的相轨迹运动,保持架中心的轴向振动明显,滚子倾斜扭转振动相对较小。

圆弧兜孔圆柱滚子轴承的动态不稳定规律特性研究

以具有圆弧兜孔保持架的圆柱滚子轴承为对象,研究其高速轻载工况下滚子打滑和保持架涡动规律。利用牛顿-欧拉动力学及接触力学理论,建立了轴承的动力学模型,考虑滚子直径的加工误差,利用龙格库塔法对轴承进行了动力学数值仿真,分析了兜孔的弧面偏置角、弧面半径对滚子打滑和保持架涡动的影响规律,结果表明,高速轻载工况下兜孔的弧面偏置角、弧面半径对滚子打滑和保持架涡动的影响显著,当弧面偏置角为锐角且弧面半径显著大于滚子半径时,可有效抑制滚子打滑和保持架涡动。

企鹅珍珠贝人工养殖及育珠的研究

在幼贝中间养成中采用柱形笼养殖法,母贝的养成中采用穿耳开放式养殖法,与全程采用锥形笼的传统式养殖方法相比较,进行企鹅珍珠贝人工养殖。结果表明:采用本技术养殖企鹅珍珠贝,在幼贝中间养成阶段,比传统养殖的壳高生长速率提高32·1%(P<0·05),壳长生长速率提高30·3%(P<0·01),成活率提高36%(P<0·01);母贝养成阶段,比传统养殖的壳高生长速率提高28·1%(P<0·05),壳长生长速率提高26·7%(P<0·01),成活率提高18·3%(P<0·01)。同时进行企鹅珍珠贝人工培育游离珠实验,植核贝在休养期和育珠期存活率分别为71·2%和54·3%,留核率分别为29·6·6%和21·0%,成珠率58·6%,优质珠比例为26·7%。

圆柱滚子轴承保持架技术发展

介绍了圆柱滚子轴承所用冲压保持架、金属实体保持架和塑料保持架的现状和技术发展趋势。认为圆柱滚子轴承保持架将围绕精密、减摩、降噪、节能、节材等方面,依托新材料、新加工技术不断向前发展,未来卷焊冲压保持架、整体圆弧角金属实体保持架和复合工程塑料保持架将会得到广泛应用。

航空发动机主轴高速圆柱滚子轴承保持架柔体动力学仿真

在轴承动力学分析基础上,考虑保持架的柔性特性,采用修正的Craig-Bampton子结构模态综合法建立了航空发动机主轴高速圆柱滚子轴承保持架柔体动力学方程,利用ADAMS系统开发了圆柱滚子轴承刚柔耦合动力学仿真软件,并对保持架动态性能进行仿真,着重对轴承工况和结构参数与保持架动态特性的关系进行了研究。仿真结果表明:振动应力引起的疲劳失效多发生在保持架梁处;高速轻载工况下保持架易产生较大的打滑;径向游隙适当增大有利于降低打滑率;兜孔间隙与引导间隙比值大于1后保持架运动平稳性明显变差。最后,试验验证表明,柔性保持架动力学模型所得结果比刚性模型所得结果更接近试验结果。

电磁脉冲辐射波模拟器笼形天线的理论和数值研究

采用天线理论和数值模拟方法研究了同轴线馈电的双锥笼形天线辐射特性。通过双锥天线和馈电同轴线的阻抗匹配确定双锥半张角为32°;结合清晰时间的概念,确定双锥笼形天线半径为2.5m。给出了双锥半径2.5m、笼形天线长度50m、末端经过削锥处理、架高15m时的双锥笼形天线在地面上方2m水平面内的辐射场分布,在该平面上40m×60m的区域内,电场最大值为6kV/m,最小值为1.6kV/m;在80m×10m的区域内,电场最大值为82kV/m,最小值为12kV/m。

航空发动机主轴承保持架断裂故障分析

航空发动机在试车过程中振动值超上限,分解发现主轴承保持架断裂,从轴承的损伤特征、保持架表面粗糙度Ra、兜孔转角R尺寸、金相组织等方面进行研究,确定了保持架的失效性质,并对其失效原因进行了分析,为预防改进措施提供参考。

高速圆柱滚子轴承保持架断裂原因分析

针对某高速电动机用圆柱滚子轴承运行2×105km后大量保持架出现疲劳断裂的现象,分析了保持架工作应力特性和共振频率,通过试验验证了保持架断裂的主要原因是结构设计不符合圆柱滚子轴承高速运转工况,导致轴承高速运转时产生应力集中,使保持架疲劳断裂。

高速圆柱滚子轴承保持架运动分析

在高速滚动轴承中保持架的动态性能对轴承的整体性能有着重要的影响,保持架的质心运动是动态性能的具体表现之一。针对高速圆柱滚子轴承,建立了动态分析模型,通过模型进行数值仿真,分析保持架的质心运动,研究了轴承转速、载荷、游隙等对保持架质心运动轨迹的影响。研究结果表明:转速对保持架的运动状态具有决定性作用,转速超过一定值时,保持架的质心产生涡动,速度越高涡动稳定性越好;径向载荷大,保持架涡动时质心轨迹紊乱而不规则,保持架的运动稳定性差;游隙越小,涡动越严重但涡动稳定性好。研究结果可对高速圆柱滚子轴承保持架的动态性能分析提供一定的技术支持及理论依据。

旋转笼法卷烟端部落丝自动测试仪的改进设计

为了解决现有旋转笼法卷烟端部落丝测试仪检测效率不高和存在人为操作误差等问题,采用自动称量和计算机控制技术,研制了YDL-Ⅲ型旋转笼法卷烟端部落丝自动测量仪。该测量仪主要由旋转笼、称量单元、驱动单元和测控单元组成,只需将待测烟支试样放入旋转笼内,仪器就能自动完成卷烟端部落丝量的测量,以及测量数据的统计、分析、存储和打印等。YDL-Ⅲ型测量仪实现了旋转笼法卷烟端部落丝的自动称量,提高了检测效率,减轻了操作人员的劳动强度,消除了测量过程中的人为误差。与Borgwaldt-KC公司的E44型烟支末端掉丝检测仪进行对比试验表明,两种仪器无显著性差异,测试结果具有较好的相关性。

圆柱形网箱锚绳受力特性的数值模拟

根据动力学原理,研究在水流作用下圆柱形网箱锚绳的受力特性,导出锚绳形状和张力的一阶微分方程组,并利用四阶Runge-Kutta计算法,结合Matlab工具,对圆柱形网箱的系泊锚绳,在水流速度、水流冲角、水深和锚绳长度等参数下的空间位置及张力变化进行数值求解和仿真模拟。模拟结果显示,在给定的初始条件下,锚绳长度对锚绳的空间位置影响最显著,水流冲角对锚绳张力的影响最大,水深对形状和张力的影响最不明显;锚绳张力随长度的增加而减小,随水流冲角、流速的增加而增加。