高速滚动轴承振动特性及动刚度影响因素分析

为研究滚动轴承在高速周期载荷作用下的振动特性,基于滚动轴承的动力学方程,以61896深沟球轴承为研究对象,开展轴承在简谐周期力作用下的动力学仿真分析,探究滚动轴承的振动响应特性,明确对轴承影响最大的模态频率及幅频关系,并以此探究激振频率、轴承球体材料及数量等轴承参数对轴承动刚度的影响规律。研究发现:结构1阶固有频率为轴承共振位移最大点,其内圈和滚子破坏较为严重。而且,随着激励频率的增加,轴承振动位移值呈现出先增大后减小趋势,当达到共振频率时,位移值急剧增加。此外,在达到1阶频率之前,轴承的动刚度随激振频率的增加而减小,随球体个数的增加而增加;球材料变化时,轴承动刚度随频率的变化曲线也随之改变,其中陶瓷氮化硅Si3N4动刚度较好。

Microstructures and properties of Cu/Ag(Invar) composites fabricated by powder metallurgy

The Ag(Invar)composite powder prepared by ball milling was used to fabricate the Cu/Ag(Invar)composites.Microstructures and properties of the composites were studied after sintering and thermo-mechanical treatment.The results indicatethat during ball milling,micro-forging weld and work-hardening fracture result in that the average particle size of the Ag(Invar)powder increases rapidly at first,and then decreases sharply,finally tends to be constant.Compared with the Cu/Invar ones,thesinterability of the composites is greatly improved,resulting in that the pores in them are smaller in amount and size.After thethermo-mechanical treatment,the Cu/Ag(Invar)composites are nearly fully dense with the optimum phase composition and elementdistribution.More importantly,Cu and the Invar alloy in the composites distribute continuously in a three-dimensional(3D)networkstructure.Cu/Invar interface diffusion is effectively inhibited by the Ag barrier layer,leading to a great improvement of themechanical and thermal properties of the Cu/Ag(Invar)composites.

管绞车筒体动力学分析及响应面优化研究

为提升管绞车筒体的抗振性能,开展了三孔筒体振动特性分析,并基于响应面法对筒体进行动力学优化研究。首先基于三孔筒体有限元模型,通过预应力加载及模态分析和谐响应分析,得出筒体的固有频率、振型以及频率与振幅之间的关系。对比模态分析与谐响应分析结果,发现前两阶固有频率对筒体的影响较大,易引起共振;通过探究开孔数量对筒体的影响,发现两孔筒体固有频率更高。借助灵敏度分析筛选设计变量,并运用面心复合设计获取样本点,构建Kriging响应面模型进行结构和材料参数优化。结果显示:优化后的筒体相比于原三孔筒体,其前两阶固有频率分别提升了189%和359.7%,其质量也降低了39%。

小规格钢丝绳预张拉和稳定化处理工艺研究

对小规格钢丝绳进行0.4%、0.9%、1.4%和1.9%不同比例结构伸长的预张拉,并对其结果从钢丝绳外观质量和实物性能方面进行比较,选择最佳的伸长比例1.4%对小规格钢丝绳预张拉,设计微细钢丝绳在线预张拉和稳定化处理,通过设计不同温度和不同保温时间的正交试验,优化工艺参数,得到最佳工艺参数为稳定化温度250℃,稳定化时间1.19 s。选择最佳的工艺参数进行验证,经过预张拉和稳定化处理的小规格钢丝绳,结构伸长大幅下降,破断拉力小幅上升,产品质量通条稳定,产品性能达到客户要求。

合金钢强韧化热处理组织结构高通量高分辨率三维重建

应用距离相关函数法,重构了桥梁锚具用40Cr合金钢淬火层和航空高速重载传动件用18Ni合金钢低温稀土共渗层的三维组织结构。结果表明:该方法分辨率取决于组织结构的二维图像,因此可以达到超高分辨率。另外,提出的多级重构算法突破了传统算法重构尺寸极限(150~3体元),可在短时内重建200~3体元尺寸,因此具有高通量特性。该方法为合金钢组织结构的表征提供了一种简单易用的、介于二维体视学与三维成像技术之间的有效途径。