整体式平箔气体动压止推轴承静特性分析

整体式平箔气体动压止推轴承具备制造工艺简单,承载能力强等优点,其由多个带有独立波箔的轴承扇区组成,但具有一个完整的环形平箔片。为了探究该新型轴承工作机制和静特性,提出相应的静特性分析模型并利用循环边界耦合条件,设置气流入口与出口处压力相等,利用数值仿真分析整体式平箔止推轴承的转速、最小气膜厚度和楔形高度对其静特性的影响,并与相同工作条件下的分离式平箔轴承进行比较。研究结果表明:整体式平箔所设计的轴承在负载情况下平箔片会由楔形-台阶转变为楔形-平端的几何形状,单瓦扇区后缘因变形向上弯曲产生二次收敛间隙,因此形成2个气膜压力峰值,且由于轴承面积较分离式平箔所设计的轴承更大,因此承载能力会更高;由于平箔台阶处存在负压区,因此整体式平箔最优楔形高度区间延后于分离式平箔出现,当楔形高度在50μm左右时,能够达到较高承载能力并且摩擦力矩较小;当增加最小气膜厚度时,其承载能力与摩擦力矩均减小。

平箔片厚度轴向变化的新型箔片轴承性能

为提高箔片轴承性能,提出一种新型的平箔片厚度轴向变化的波箔型箔片轴承.该新型箔片轴承的平箔片在轴承中间区域有一周向贯通的宽槽,凹槽深度在微米量级.考虑平箔片厚度的轴向变化,采用二维厚板有限元模型计算平箔片刚度.基于有限差分法和Newton-Raphson迭代法耦合求解压力控制方程及箔片变形方程,获得新型箔片轴承的气膜压力分布及承载力;基于小扰动法,计算轴承动力学特性系数.仿真研究平箔片宽槽深度对新型箔片轴承性能的影响.结果表明:与传统箔片轴承相比,平箔片厚度轴向变化的新型箔片轴承可有效减少润滑气体端泄,增大流体动压效果,提高轴承承载力并改善动力学特性;随着平箔片宽槽深度的增大,新型箔片轴承的承载力及主刚度进一步增大;平箔片宽槽深度为8μm的新型箔片轴承,其承载力和主刚度分别增大约11.8%、12.1%.

马口铁-铝塑易拉盖成型机的研制

在确定了马口铁 -铝塑易拉盖生产工艺的基础上 ,对其成型机的机械系统、气动系统、控制系统的设计进行了详细的论述。

基于三维有限元波箔片模型的气体箔片轴承承载性能研究

波箔型空气动压轴承在小型高速旋转机械中具有广阔的应用背景,其承载性能受箔片弹性变形影响较大。通过三维有限元法建立箔片变形模型,采用气膜压力分布的二次分布逼近建立箔片弹性变形表达式,实现与气体润滑雷诺方程耦合求解;提出了小柔度步计算方法,以提高箔片轴承大偏心率运行下承载性能求解的稳定性。在验证气体箔片动压轴承求解算法准确性后,分析了波箔片弹性和平箔片厚度对轴承承载力的影响。研究表明:波箔片的波宽是影响气体箔片轴承承载能力的重要参数,而波高在对波箔片刚度影响较小。波箔片刚度和平箔片厚度需合理设计,其有助于提高轴承承载力。

波箔式空气轴承箔片支承结构分析的研究进展

箔片结构作为箔片气体轴承的特殊组成部分,对轴承性能的影响很大。总结国内外学者对箔片结构刚度的研究情况以及库仑摩擦、刚度分布影响箔片结构性能的机制,指出箔片轴承结构发展趋势的理论依据。对一直被忽略的平箔变形问题进行阐述和相应的机制分析。

高精电解铜箔环保型表面处理工艺研究

采用锡酸钠、氯化锌、氯化镍做主盐，对印制电路用高精电解铜箔表面进行分形电沉积铜，再在碱性条件下电镀锌-锡-镍三元合金。避免了传统工艺中电解铜箔表面后处理使用砷的氧化物对环境的危害。结果表明：经本工艺处理的电解铜箔的合金镀层中锌含量为52％～70％、锡含量为10％～34％、镍含量为10％～28％，达到了传统表面处理工艺下镀层对耐腐蚀性、耐热性等指标的要求。该锌-锡-镍合金电镀溶液稳定，成本低，污染小，操作简单，工艺范围宽，对设备的腐蚀性小。目前，该工艺已进行了连续的工业化试验，具有良好的应用前景。

铝材在包装、容器工业上的开发与应用

包装、容器工业是铝及铝合金材料的三大用户之一,年耗铝量占铝总产量的21%左右。本文介绍了包装、容器铝材的发展概况,着重论述了铝合金易拉罐罐料的应用与开发及包装铝箔的开发与应用。指出铝合金材料仍是各种硬包装和软包装的主要用材之一。随着现代化高精度特薄铝板和铝箔工业的发展,我国不仅将是铝包装材料的生产大国和强国,也会成为铝包装材料的消费大国。

基于库伦摩擦效应的箔片轴承极限承载力理论与试验

基于有限单元法建立了考虑库伦摩擦的波箔型径向气体箔片轴承的箔片结构模型,采用有限差分法和有限单元法耦合求解Reynolds方程和气膜厚度方程,通过求解轴颈达到极限偏心率时的轴承极限承载力,研究了箔片结构库伦摩擦效应对轴承极限承载力的影响规律,并搭建了轴承极限承载力测试试验台,利用温度法测量了两个具有不同轴承壳内表面粗糙度的波箔型径向气体箔片轴承的轴承极限承载力.通过对比分析仿真结果与试验结果表明:轴承壳圆柱孔内表面粗糙度为0.4μm的轴承在10000r/min和20000r/min下,轴承极限承载力分别为15.5N和42.3N;而表面粗糙度为1.6μm的轴承极限承载力为10.9N和29.6N,这是由于波纹箔片和轴承壳体之间的库伦摩擦力增大了波纹箔片的刚度,因此增大箔片结构摩擦因数使得轴承极限承载力降低,并且仿真结果变化趋势和试验结果变化趋势吻合.

厚顶箔的箔片动压轴承性能的数值研究

提出了一种具有厚顶箔特征的箔片动压轴承(TTF-GJFB),并对其进行了建模及分析。针对这种型轴承,采用Newton-Raphson迭代法求解静态气膜雷诺润滑方程和箔片受力方程;采用折合系数法和小扰动法,推导了厚顶箔轴承的动态刚度系数与动态阻尼系数。以此为基础,对厚顶箔轴承和传统箔片轴承进行了对比,并对初始轴承间隙、波箔宽度、顶箔质量对厚顶箔轴承动静态特性的影响进行了研究。结果表明:厚顶箔轴承比传统箔片轴承拥有较大的承载力及偏位角,承载力增幅至少为23%;厚顶箔轴承的动态特性与传统箔片轴承有较大差异;厚顶箔轴承的初始间隙会影响偏位角和承载力,小初始间隙在所有偏心率范围内可以提高承载力和减小偏位角;波箔宽度对轴承静态特性的影响较小,但对动态特性的影响较大,在中低激振比范围内,动态系数基本随着箔片宽度的变窄而变小;厚顶箔的质量会在高激振比下对轴承的动态特性产生影响,使得动态刚度系数上升,动态阻尼系数下降。

平箔片凹陷对止推箔片轴承性能影响试验研究

针对平箔片凹陷效应对气体止推箔片轴承静态特性的影响,搭建了气体止推箔片轴承性能试验台,分别对平箔片厚度为0.10 mm,0.15 mm,0.20 mm和0.30 mm的止推箔片轴承进行了承载力、摩擦力矩和楔形区域平箔片变形量的测量。试验结果表明:在相同的载荷作用下,随着平箔片厚度的增加,其变形量减小,使得作用在平箔片上气膜压力分布更均匀,并且降低了轴承的摩擦力矩,但是在平箔片厚度达到0.2 mm以上,其变形量不再明显减小,并且摩擦力矩有所上升,因此在工程应用中应当采用厚度为0.2 mm左右的平箔片。