轮-阜机构的动力学模拟

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力。数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值。在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性。

机车轮对装配应力的数值分析

提出了一套模拟车轮装配全过程的数值分析程序，分析轮对配合面内的接触应力分布。在轴对称模型基础上，模拟分析了整体直辐板车轮与车轴之间的过盈配合接触现象，详细讨论了过盈配合公差和加工精度对配合面内的接触应力分布和摩擦滑动的影响；在三维模型基础上，模拟分析了轮心－轮箍型斜辐板车轮与车轴的两个过盈配合面内的接触压应力分布，研究了不同过盈配合量、轮箍厚度和垂向外载荷对接触压应力分布的影响。

含运动副间隙汽车摆振系统非线性动力学建模

机构运动副间隙对系统动力学响应有重要影响,有必要将转向机构运动副间隙引入汽车摆振系统动力学分析。基于非线性系统动力学,应用拉格朗日方程建立了考虑转向机构运动副间隙的六自由度摆振动力学模型。通过仿真分析讨论了车速对前轮摆振的影响,结果表明在特定车速范围内前轮会发生自激摆振,这与实际情况吻合,验证了模型的正确性。

计及运动副间隙的独立悬架汽车摆振动力学建模与分析

以采用麦弗逊式独立悬架和齿轮齿条转向器的车辆为对象,计及转向系运动副间隙的影响,应用拉格朗日方程建立了8自由度车辆摆振系统动力学模型。接着基于非线性动力学分析方法,通过数值仿真,分析了车速、间隙和簧下质量对前轮摆振幅度的影响。结果表明,在某些特定车速范围,前轮会发生较为严重的自激摆振,与试验结果基本吻合,验证了模型的正确性。

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。

不同材料参数和内压的轮胎对单腹板轮毂变形的影响

将轮胎材料简化为各向同性超弹性材料特性,考虑轮胎与轮毂和地面之间的三维接触以及轮胎中钢丝圈的影响,建立飞机单腹板机轮整体结构有限元模型,主要分析不同轮胎材料参数和内压下,单腹板轮毂轮缘处的径向变形。结果表明:轮毂剖面上测点的应变值与实验结果基本一致,轮胎下沉量与轮毂测点的径向变形和轮毂所受的载荷基本呈线性关系;凸出一侧的轮缘变形最大;轮胎下沉量较大时,轮胎材料参数对轮毂的径向变形影响明显;轮毂测点径向变形在1-2.5mm时,相同的径向变形,轮毂受到的总载荷受轮胎材料参数变化而变化,而在变形较大或较小时,影响不明显。对于同一种轮胎材料,不同的内压,轮毂的变形差别比较大,气压越高,对于相同的轮胎下沉量,轮毂受到总体荷载也越高。

多对轮驱动的CECA大应变技术的模拟

连续等通道转角(CECA)大应变是一种加工工件长度不受限制的可实现连续操作的大应变技术。采用有限元软件Deform-3D对CECA大应变技术进行仿真模拟,重点考察了驱动轮对数(1～6对)对抑制工件打滑、驱动轮扭矩和能耗的影响。结果表明:驱动轮对数是CECA大应变技术的一个关键技术参数。随着驱动轮对数的增加,应变分布更加均匀,打滑现象得到控制,工件到达出口过程中消耗的能量减少,工件离开出口后主驱动轮扭矩占总扭矩百分比减少,扭矩分配更合理。4对驱动轮具有最低的能量消耗,并且应变均匀、打滑现象低,是比较理想的一种驱动方式。

手自一体消防水带收卷器的设计

以功能树的方式对消防水带收卷器各部分的功能及性能要求进行分析。综合考虑技术、经济、社会性三个方面选择关键零部件,设计了一种新型的手自一体消防水带收卷器,并介绍其工作原理。该机能以机动或者手动方式快速收卷用过的水带并有效排挤掉水带中的残余积水。实际测试结果表明,该机动力消耗少,手动电动自由选择,收卷水带效率高,体积小,方便移动。

安装误差对正交弧齿锥齿轮副接触区影响的分析

本文从理论上分析了正交弧齿锥齿轮副的各种安装误差对啮合接触区的单独影响和综合影响,建立了安装误差作用下齿面接触区的数学模型,并通过具体实例讨论了各项安装误差对啮合接触区单独影响和综合影响的程度以及综合影响的“叠加效应”和“互补效应”,提出了满足接触要求前提下降低安装要求的措施.

RV减速器摆线针轮的有限元接触分析

基于有限元分析方法,研究加载状况下摆线针轮啮合副初始啮合时齿廓对的接触状态。考虑摆线针轮啮合副的齿廓修形和摆线轮齿廓线的建模精度,利用ANSYS自带的APDL语言建立了摆线针轮啮合副的三维模型。考虑有限元网格质量及有限元模型的计算效率,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格。最后考虑摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。分析结果表明:摆线针轮初始啮合瞬间一共有6个齿参与传力,其中最先接触齿为第6齿,并且在啮合齿廓对附近摆线轮齿及销孔变形比较大。

基于Pro/E与ADAMS行星轮系仿真研究

论述了基于Pro/E与ADAMS的行星轮系的设计及动态仿真的方法和过程,论述了parasolid文件接口使用以及ADAMS齿轮副中啮合点创建方法,对仿真结果和理论计算结果进行了对比。

端面蜗轮副的通用数学模型

对一种新型的蜗杆传动———端面蜗轮副分析和建立了数学模型,运用包络理论,建立了端面蜗轮副的通用齿面方程,分析计算了齿面的综合曲率。为这类蜗杆传动的研制和CAD系统的开发奠定了基础。

基于Pro/E与ADAMS蜗轮蜗杆传动仿真研究

论述了基于Pro/E与ADAMS的蜗轮蜗杆设计及动态仿真的方法和过程,介绍了Parasolid文件接口的使用以及ADAMS齿轮副中啮合点的创建方法,对仿真结果和理论计算结果进行了对比。

CRH_3型动车组动力车轴及轮对动力学仿真分析

应用有限元结构动力学模态分析方法,对CRH3型动车组驱动装置中的动力车轴及轮对进行了动态特性研究:对动力车轴的固有振动频率进行理论分析,并在HyperMesh中建立了动力车轴及轮对的有限元模型,通过HyperMesh-ANSYS数据接口,以ANSYS作为求解器,采用Block Lanczos法,计算出动力车轴及轮对前三十阶模态的固有频率和相应主振型。通过振型分析,为动力车轴及轮对的结构优化设计及其动态响应分析提供了理论依据。

蜗杆传动新的修形方法

为了获得在传递有效功率时对制造和安装误差不敏感的修形蜗杆副,提出了一种新的获得齿长方向修形蜗轮齿面的加工方法。它使用与蜗杆参数(如螺旋升角,模数和直径系数等)不同的非标准蜗轮滚刀或飞刀,在加工蜗轮时,机床调整参数也与通常不同。计算机辅助分析分为3部分:(1)蜗轮齿面一阶和二阶参数的计算;(2)蜗轮修形刀具的参数设计;(3)修形蜗轮齿面的加工仿真。通过对已设计的蜗杆副二阶接触计算,可获得动力传动蜗杆副良好的修形齿面接触。

轮对检测设备数据自动采集板的设计与实现

首先阐述了在对传统轮对检测设备进行信息化改造过程中,检测数据实时自动采集的必要性,然后以轮对检测中轴承检测机信息采集板的设计为例,介绍了数据采集板的工作原理,并从硬件结构和软件设计两个方面具体介绍了采集板的设计。

城轨车辆轮对尺寸在线动态检测系统

提出了一种采用2D激光位移传感器的轮对尺寸在线检测系统。首先介绍了系统的结构,主要由磁钢、车号识别系统、2D激光位移传感器和工控机等组成,然后详细描述了斜入射激光三角法的工作原理,以及轮缘高、轮缘厚及轮径等轮对尺寸参数的测量原理,最后对系统进行了现场试验,试验结果表明该系统一致性优于人工测量,具有快速、准确且可靠等优点,满足轮对测量与维修的需求。

激光测距仪测试道岔区轮对横移的应用研究

对德国OPTONCDT1700系列的传感器设计高速道岔区轮对横移测试中测试系统的组成、原理及其在高速道岔测试中的应用进行研究。并以京津城际高速铁路39号高速道岔区轮对横移测试的实例进行分析。

螺杆、星轮啮合副瞬时接触线分布参数的分析

建立三种不同母面按一次包络形成的螺杆、星轮啮合副的瞬时接触线的数学模型,利用计算机对影响瞬时接触线分布的主要参数进行分析,为瞬时接触线的分布对啮合工作状态的影响的研究提供理论依据。

基于Pro/E与ADAMS行星轮系仿真研究

论述了基于Pro/E与ADAMS的行星轮系设计及动态仿真的方法和过程,介绍了Parasolid文件接口的使用以及ADAMS齿轮副中啮合点的创建方法,对仿真和理论计算结果进行了对比。