Efficient Grinding Method for Face Gear with Long Radius Disk Wheel

In order to improve the machining efficiency of the dish wheel grinding face gear, two changes are proposed:a disk wheel grinding face gear with a long radius and a multi-axis movement optimization method for tooth surface correction. Based on the grinding principle of face gears, the equation of the long radius disk wheel is deduced. Based on the structure of the machining tool, the tooth surface equations of the face gear shaped by the long radius disk wheel are established. Furthermore, an optimization model of face gear tooth surface correction is established, and the machine tool motion optimization of face gear tooth surface correction is completed;Finally, a long radius disk wheel grinding face gear test is performed. After the face gear tooth surface correction, the maximum value of the tooth surface deviation is reduced from 180 μm to 16 μm which verified the correctness of the machining method.

ZJ116B卷接机组烟丝束紧头成形研究与改进

为解决ZJ116B细支卷接机组前道烟丝束紧头密度较低而造成的空头剔除率较高问题,通过对质量调整、烟丝束成形相关零部件的功能原理进行研究分析,发现了一项影响烟支紧头密度大小的重要因素,设计了行之有效的技术改进方案。通过增加质量调整轮摆臂长度,根据不同的目标质量改变削刷点上方吸丝带支撑导辊的直径,改善了烟丝束成形质量。以“泰山(颜悦)”牌号细支烟为对象进行测试,结果表明:对前道改进后,紧头最大密度平均值提高了17.59 mg/cm^(3),与后道趋于一致,总体空头剔除率降低了0.26%,双道烟支同质化水平显著提升。该技术可为各型卷接机组改善烟丝束成形质量提供方案参考。

基于深度学习的字轮式水表读数检测与识别

现实中拍摄的字轮式水表图像的读数区域存在不同的位数和旋转角度的问题,这些问题对识别准确率造成很大的影响。针对这种情况,提出一种基于深度学习的水表读数检测与识别算法。该方法使用改进的圆盘检测算法来对水表圆盘进行检测;采用一种改进的多方向全卷积网络检测出水表的读数区域,同时提出一种图像旋转矫正算法,实现对水表读数区域的矫正与分割;对于读数识别,设计一种轻量级的神经网络,减少模型大小和加速训练过程的同时保持较高的识别精度。实验结果表明,该方法的圆盘检测率从93.97%提高到了96.38%,读数区域检测模型对不同类型的水表读数区域具有较好的检测效果,识别模型的大小从8.77 MB减少到7.32 MB,模型的训练和测试时间短,准确率达到96.44%。

制动时方向盘抖动问题的研究

某车型在开发阶段的整车路试过程中发现:在1×10^(4)km后,50 km/h以上的速度轻踩制动时车身抖动,方向盘抖动明显,速度降至50 km/h后抖动现象消失。为快速有效地解决此问题,研究了制动时方向盘抖动的机制,证实制动盘厚度差是引起抖动的根本原因,并通过前悬架、转向器、转向横拉杆、转向管柱传递至方向盘。最终通过减小制动盘厚度差及提升制动硬度解决了抖动问题。

带式输送机滚筒辐板轮毂受力分析及结构优化

在对矿用DTL120型带式输送机及其滚筒结构进行简要阐述的基础上,利用UG和Ansys软件建立了滚筒结构的有限元模型,并对其进行静力学分析。提取了辐板轮毂结构的受力情况,发现最大应力分别只有39.85 MPa,远远低于ZG230-450材料的许用应力154 MPa。通过在辐板上进行开孔的方式对其结构进行优化设计,经过对比分析发现当开孔数量为8个时,辐板轮毂的最大应力为142.42 MPa,低于材料的许用应力值,所以将此方案作为最终的优化结果。将优化方案应用到带式输送机工程实践中,经现场检测发现整体运行良好,不仅降低了结构的材料使用量,还降低了运行时的能耗。

带盖板预旋系统的流动实验

通过低转速的模拟实验对涡轮盘腔的带盖板预旋系统的流动特性进行了研究。在不同的紊流参数(0.5<λT<0.96)和旋转比(1.03<βp<1.9)下测量了预旋腔和盖板腔内的压力与速度分布,得到了两个腔内的旋转比变化情况,并分析了旋转雷诺数和进出口压比对预旋喷嘴流量系数的影响。实验结果表明:在两个腔内离心升压效应明显,预旋喷嘴出口气流对预旋腔内的气流压力和速度的影响要远大于接收孔出口气流对盖板腔的影响,压比和旋转雷诺数对喷嘴流量系数有较小的影响。

列车轮盘制动系统的热-机耦合分析

利用有限元软件ABAQUS对列车轮盘制动进行热机耦合分析。分析制动过程中,制动盘、螺栓紧固件等部件的温度、接触力、应力及应变的变化情况,并分析在不同列车速度、不同轴重以及两次连续制动的情况下制动盘表面温度的变化。结果表明:制动过程是一个快速升温,缓慢降温的过程,螺栓根部的应力最大;随着列车速度及轴重的增加,制动温度均呈线性增加,但在不同列车速度下,达到最高制动温度的时刻点是不同的;两次连续制动时,制动盘表面温度有两个峰值,其中第二次制动时的最高温度比第一次要低,但达到最高温度的时间更短。

轴系特定结构扭转刚度及其对扭振特性的影响

以某国产660 MW超临界汽轮发电机组轴系为对象,重点计算和讨论了轴系特定结构(如阶梯轴、整锻轮盘)的扭转刚度及其对扭振特性的影响。首先推导了阶梯轴不参与完全变形材料长度λ的计算公式,确定了λ的取值范围在0～0.125d1之间,进而提出转轴直径突变处不参与完全变形材料的刚度模化方法,将整锻轮盘和阶梯轴的处理统一起来。对某国产660 MW汽轮发电机组轴系的计算结果表明,采用本文推导的公式和模化方法来处理轴系结构所得到的扭振频率与用经验方法得到的结果吻合。这种算法的特点是便于计算机编程,可保证计算精度。

车辆轮边减速器的散热仿真分析

针对某款重型商用车在高速行驶时由于行星齿轮式轮边减速器发热量过大,导致传递到轮胎的温度过高而使其爆裂的情况,提出安装散热片的解决方案。首先对此散热片在不同工况车速下分别处于静止和流动空气中时流动和换热性能进行仿真计算,拟合出努塞尔数、雷诺数等相似准则数间的关联式,并与相关文献得出的盘式散热片关联式对比,验证所建计算流体力学模型的准确性;其次,预测散热片在汽车高速行驶过程中的散热量;最后,将计算所得行星齿轮式轮边减速器摩擦产生的热流密度和仿真所得盘式散热片的对流换热系数作为边界条件,对车轮(轮辋和钟形鼓)进行了温度场仿真分析,结果表明,安装散热片后,轮辋表面温度有所下降。盘式散热片有效地改善了轮边减速器的散热条件,高速行驶时轮胎发生爆裂的可能性得以降低,安装散热片的方案有效。

考虑轮轴、盘轴过盈装配的车轴应力分析

列车车轴的强度直接关系着列车的安全、舒适和稳定,因此,准确分析车轴的应力及强度显得十分重要。针对我国尚未制订高速列车车轴强度设计方法的现状,遵循日本JIS-E-4501规范标准中的加载方式,采用有限元软件Abaqus的非线性功能完成CRH2动车组非动力车轴的有限元分析,重点考虑了轮轴、盘轴的过盈配合量对车轴应力分布及静强度的影响。分析结果表明:轮轴、盘轴过盈量相同,过盈量取值不大于0.30 mm时,车轴强度满足静强度要求;过盈量越大,各截面的von Mises应力越大;在轮轴、盘轴配合处的两端,存在较大的应力集中,过盈量越大,应力集中情况越明显,对车轴静强度的影响越大;轮轴、盘轴过盈量取值不同时,在过盈配合处的两端von Mises应力相互之间几乎没有影响。

电动汽车盘式轮毂永磁电机设计

为了合理地设计盘式轮毂永磁电机,利用盘式永磁电机对电动汽车轮毂进行了研究.在对电动汽车特性要求以及电机结构、材料、特点分析的基础上,选用盘式无铁芯永磁同步电机作为电动汽车轮毂直驱电机.为选择理想的电机参数,通过理论分析的方法对轮毂式电动汽车总体动力性能进行分析计算,讨论了决定轮毂电机选择的电动汽车3项主要性能指标:最高车速、加速时间与最大爬坡度.根据电动汽车的性能要求,最终合理地确定了轮毂电动机的功率、转速与转矩,给定了轮毂电动机的主要参数,为轮毂盘式电机的设计提供了依据.

基于ANSYS的铝合金蜗轮盘挤压铸造数值模拟分析

采用挤压铸造生产了铝合金涡轮盘,并研究了温度分布对铸件质量的影响。结果表明,在浇注温度720℃,初始模具温度300℃时,铸件质量最好。

高精刀剪专用数控磨床设计

为提高刀剪的表面质量及形位精度,设计一款刀剪专用数控磨床。该款磨床包括3种机型,都是由980T数控系统及机械两部分组成。主要针对数控指令的二次开发,主轴的径、轴向间隙调整,进给消隙及机床润滑等技术关键点进行重点研究。该产品经国内多家生产刀剪的企业使用,磨刀效果为:刀剪的表面粗糙度达到Ra0.4～Ra0.2,且刀刃口厚薄均匀,刀圆弧外表面美观,刀纹路细腻,不留刀痕,剪刀工作上下刃口在工作长度内始终保持圆弧线相切的点接触,刃口锋利耐用。磨头可在2 800～3 200 r/min高转速的条件下连续工作,达到了高效、高精度的目的。

偏置面齿轮的碟形砂轮磨齿及啮合性能

采用碟形砂轮磨齿展成偏置面齿轮,通过碟形砂轮齿廓修形及控制砂轮中心运动实现偏置面齿轮齿面拓扑修形,建立了偏置面齿轮的磨齿和啮合坐标系,推导了拓扑修形偏置面齿轮齿面方程,建立了考虑安装误差的拓扑修形偏置面齿轮轮齿接触分析、承载接触分析模型,并编制了相应计算机程序,最后通过算例进行了分析.算例分析表明:碟形砂轮磨削偏置面齿轮是可行的;偏置面齿轮齿面几何不对称,偏置影响接触印痕、承载传动误差,但不影响几何传动误差;对偏置面齿轮拓扑修形,可有效改善偏置面齿轮副啮合性能.

基于碟形砂轮磨齿的面齿轮齿面主动设计方法

基于局部综合法、双层优化法以及碟形砂轮展成磨削原理,提出面齿轮齿面的主动设计方法。通过砂轮齿廓修形参数的优化获得预设幅值和形状对称的传动误差函数;通过对砂轮的多轴数控运动控制获得预期的齿向修形模式。研究结果表明:该方法使设计人员能够按照要求的传动性能来设计面齿轮齿面的形状,并可在数控磨齿机上进行加工;齿面主动设计能保证面齿轮副的传动误差和接触路径满足预先设计的要求。

600MPa级汽车轻量化轮辐用钢的研制

介绍了济钢ASP工艺生产600MPa汽车轻量化车轮用钢的产品设计、冶炼、轧制工艺和产品性能。工业试验结果表明,在C、Mn成分基础上采用Cr等微合金化的成分设计,采取高温轧制、分段冷却和中温卷取工艺,开发出高扩孔率的汽车轻量化轮辐用钢,其微观组织由铁素体、贝氏体及少量马氏体组成,其抗拉强度达600MPa以上,伸长率不小于24%,扩孔率不小于80%,制成的车轮较原普通低合金高强度(490MPa以上)车轮减重10%以上,车轮弯曲疲劳寿命达到60万次以上。

100km/h速度等级A型地铁车辆

介绍了自主化研制的100 km/h速度等级A型地铁车辆,包括总体技术性能,以及车体、转向架、空调、车门、制动系统、内装、牵引系统、辅助供电系统、微机控制系统、乘客信息系统等主要机械部件和主要电气部件的基本特点。

锥轮—摩擦盘轮无级变速机构传动比确定

由于锥轮—摩擦盘轮—锥轮无级变速传动机构(简称锥轮变速机构)具有传动平稳、噪音很小、结构简单、过载打滑(可避免部件受损)、形式多样等优点,所以在实际传动中,特别是在精密机械与仪器中得到了广泛的应用[1],然而至今尚未见到计算锥轮变速机构传动比的专用公式。文章专题分析及研究锥轮变速机构传动比,并导出一组可付之于实际使用、极其简单的锥轮传动比计算公式。

炭/炭复合材料机轮刹车盘磨削加工方案分析

以炭/炭复合材料飞机机轮刹车盘为例,介绍了炭/炭复合材料坯体的组成及机械特性、表面质量要求。根据该材料的特性和产品要求,制定了产品最终机加工磨削加工方案。同时,采用周边固定法,对工件的受力情况作了分析,对用此种固定法磨削加工的产品质量作了评价,结果表明,此种磨削工艺完全满足生产的要求。

双盘拉丝机自动换盘装置的设计

针对双盘拉丝机换盘速度慢、效率低的问题,对新型自动换盘装置和工字轮进行了结构和换盘方案的设计。从理论上分析了自动换盘装置的工作原理和流程;通过UG对自动换盘装置和工字轮进行了三维建模,运用ANSYS软件对工字轮和自动换盘装置的结构进行了静力学分析,得出了自动换盘装置和工字轮在实际工作时的应力应变云图;通过动力学仿真分析,设置了相关仿真参数,获得了自动换盘装置的速度、加速度、位移变化曲线。研究结果表明:新型自动换盘举升装置两支点中间变形量最大,受力呈对称分布;钢丝绳与工字轮接触产生的应力变形较小,在合理变形之内;从量化后得到的运动速度、位移曲线规律,验证了运动平稳性和机构设计的合理性。