花键轴增量式滚轧成形工艺的分流方式及温度效应研究

为了降低花键轴增量式滚轧成形工艺中工件初始直径对滚轧载荷和齿形填充质量的负面影响,根据分流锻造思想提出了一种齿顶分流方式,分析了温度效应对滚轧载荷和齿形填充质量的影响,并通过DEFORM-3D有限元软件对该分流方式进行了数值分析验证.研究结果表明:在校正滚轧阶段,齿顶分流方式的应用使得花键轴增量式滚轧成形工艺中滚轧载荷最大值平均下降了约60％,并降低了工件初始直径对花键轴齿形填充质量和齿距累计误差的影响.工件材料在400、800、1 000℃(相对室温20℃)时,温度效应使得最大滚轧载荷分别平均下降了约20％、67％、80％,并且明显提高了齿形处工件材料的填充质量.     

基于Creo Parametric的带轮设计系统

以带轮设计系统为例,通过Visual C++平台对Creo Parametric的Pro/TOOLKIT开发模块进行二次开发,定制用户需求功能程序,通过输入主要参数直接生成三维模型,实现提高带轮设计效率的目的,并对其他三维参数化建模提供了参考。     

螺旋锥齿轮滚轧成形过程中的应力分析

采用有限元分析方法,模拟分析螺旋锥齿轮坯料咬合、滚压分齿、连续滚轧成形及滚轧整形4个过程中滚轧轮的应力分布。研究结果表明:在坯料咬合和分齿阶段,滚轧轮应力主要分布于齿顶位置;在连续滚轧成形阶段,滚轧轮应力由齿顶的位置逐渐扩展到齿根,并随着滚轧过程的进行逐渐增大;在整形阶段,滚轧轮与坯料的接触面积最大,滚轧轮应力主要集中在与坯料接触的两个齿,在齿顶处的接触应力较齿根处大。     

基于数值模拟的螺旋锥齿轮滚轧成形工艺分析

为研究材料在螺旋锥齿轮滚轧成形过程中的流动规律,采用有限元分析法对螺旋锥齿轮滚轧成形过程中的坯料咬合、滚压分齿、连续滚轧成形及整形4个过程进行模拟分析。结果表明,滚轧成形过程中滚轧轮与目标齿轮需满足齿轮传动比运动关系;滚轧轮与坯料初始咬合量的大小对分齿过程有较大影响,最佳咬合量为1 mm左右;在滚轧过程中,材料沿滚轧轮表面流动,逐渐成形出目标齿轮;随着滚轧成形过程的进行,材料的变形加剧,所需成形载荷增大。     

基于Visual C++的汽车同步带多轮传动参数化设计

针对汽车发动机用同步带多轮传动系统设计,编制了基于Visual C++的参数化设计程序,建立了多轮传动系统和同步带轮的三维模型,实现了设计资料中数表及其线图的程序化处理,提高了设计效率,通过对汽车同步带传动系统常规设计结果的比较,验证了程序的可行性及计算结果的正确性。     

谐波齿轮传动小长径比柔轮有限元应力分析

谐波齿轮传动的主要失效形式是柔轮的疲劳断裂,小长径比的柔轮的强度更为薄弱.本文对长径比为0.5的柔轮进行空载情况下的有限元分析,通过对柔轮筒壁三维简化模型的参数进行改进,设计出应力较小的小长径比的柔轮.     

螺旋渐开线花键冷滚轧成形坯料直径计算

根据塑性成形前后体积不变原则,应用渐开线基本性质及微积分原理,推导了花键冷滚轧成形前坯料直径计算公式;并通过Pro/E造型验证了花键截面积的数值解,其相对误差小于0.09%,保证了坯料直径的计算精度,为滚轧轮设计提供理论依据.根据理论公式计算的滚压成形前坯料直径制备工件坯料,在工艺实验中获得合格的零件.     

基于计算流体力学的循环圆设计参数对液力变矩器的性能影响预测

为了提高改型设计效率,建立了液力变矩器参数化流道模型并进行三维流场仿真计算,与试验数据对比结果验证了参数化模型的可靠性。在此基础上,分别研究了相对截面积、扁平率、循环圆径向比和进出口半径等循环圆设计参数对液力变矩器性能的影响,并对比分析了各设计参数对液力性能的影响程度。结果表明,相对截面积对失速泵轮能容系数影响最大,但对失速变矩比和最大效率影响最小;扁平率、泵轮出口半径和导轮进出口半径对失速变矩比均有较大影响;而泵轮出口半径对最大效率影响最大。研究结果为液力变矩器的优化设计提供了理论参考。     

基于参数化的特种装备专家系统平台开发

基于自顶向下的设计理念，提出一种结构框架模型的概念，通过EXCEL表进行框架模型全尺寸驱动，并在此基础上实现三维数模的生成；同时，利用有限元分析软件的二次开发技术，引入基于参数策略的改进粒子群算法，编写有限元分析程序，实现先进算法理论与工程优化问题的联合求解，完成整机关键部件的参数化工程分析；最后对相关程序高度集成，完成专家系统的平台搭建.用户通过交互界面输入设计参数，即可得到三维参数化数模与有限元分析结果，从而指导实际设计.斗轮堆取料机轮体算例应用表明，该平台对于大型特种装备的产品系列化开发，具有较好的指导意义.     

基于知识工程的轮对骨架模型设计

以CATIA为设计平台,运用自顶向下的设计技术对轮对进行基于知识的参数化骨架模型设计,运用CATIA发布功能对骨架模型进行了开放处理,保证了骨架模型与零件实体之间的关联关系。在轮对重要配合关系不变的情况下,通过对骨架模型的变更就能够实现系列化轮对模型的生成,有效地节约了建模时间,提高了轮对设计效率。     

外花键冷滚压精密成形滚压接触面积的计算与仿真分析

通过外花键冷滚压精密成形的变形过程分析及适当假设，建立外花键冷滚精密成形滚压接触面积的数学模型。根据数学模型，求解接触面边界，对接触面积进行理论计算。并借助数值分析软件MATLAB，对接触面积的影响因子进行数值计算与仿真分析。     

高速动车组车轮型面多目标优化镟修

提出一种新的高速动车组车轮型面优化镟修方法,以与车辆系统动力学中的临界速度、影响轮轨系统磨损接触疲劳的接触应力和车轮名义滚动圆直径大小相关的三个函数为目标函数,以车轮外形曲线控制点的纵坐标为设计变量,样条曲线控制点的纵坐标上下界作为曲线的附加条件,以车轮型面的轮缘高、轮缘厚、接触角参数及样条曲线的导数作为车轮外形的几何约束参数,建立了高速动车组车轮型面多目标优化镟修模型.优化结果表明:基于多目标优化镟修模型,可以使得磨耗后的车轮不必镟修到标准型面就可以达到接近于标准型面时的综合性能,并且减少了车轮外形的镟修量,延长了车轮的使用寿命.     

谐波柔轮力学分析与疲劳寿命研究

为了完善谐波齿轮刚-柔轮系统装配与啮合过程中的力学响应及柔轮疲劳寿命研究,提出了一种基于刚柔耦合与瞬态动力学分析理论的刚-柔轮系统装配与啮合分析方法,得到了更加准确与合理的谐波柔轮装配及啮合过程中柔轮的应力分布和疲劳失效位置;柔轮结构和材料参数变化对其疲劳寿命的灵敏度研究,指出了柔轮疲劳设计的关键参数,并进一步指出了柔轮的疲劳寿命尺寸效应具有敏感区间,据此建立了柔轮的疲劳寿命模型.结果表明,谐波齿轮刚-柔轮系统的力学与疲劳寿命分析不能忽略装配与啮合过程的影响;柔轮的设计应该规避疲劳寿命尺寸效应的敏感区间,以提高谐波齿轮的使用寿命.     

基于多Agent的样条有限条法的程序模型研究

冷弯型钢是由多架次轧辊轧制而成的,轧制冷弯型钢的轧辊设计依赖于孔型设计,而孔型设计则依赖于材料变形机理。将多Ａｇｅｎｔ技术用于样条有限条法,根据样条有限条法的变形理论进行材料变形机理的研究和信息化改造,建立基于多Ａｇｅｎｔ的样条有限条法的程序模型,将为研究材料辊弯变形理论和优化孔型设计打下坚实的基础。     

螺纹滚压头环形滚压轮的设计

文中对环形滚压轮使用方法及设计参数进行确定，并通过生产实践证明了设计的可行性、适用性。     

防抱制动系统转鼓试验台架的研制

文中设计并研制的防抱制动系统转鼓试验台架可以对车轮转速、车身速度、垂直载荷、制动管路压力、制动器扭矩等参数进行测量 ,并对由此衍生出的车轮角加速度及减速度、滑移率、地面附着系数、地面制动力等参数进行推算 同时设计了单轮防抱死系统 ,在此台架上进行了试验 ,达到了较好的效果     

楔横轧轧制螺旋齿形件力能参数的影响因素

针对楔横轧轧制螺旋齿形轴类件的成形过程复杂、轧制力与轧制力矩等力能参数受轧制条件以及工艺参数的影响规律复杂等问题,采用DEFORM-3D有限元软件模拟楔横轧轧制螺旋齿形件的成形过程,分析不同工艺参数对轧制力和轧制力矩的影响规律。在H630楔横轧机上进行轧制实验,分别采用AD7202压力传感器和TorqueTrak9000扭矩仪测试轧制过程中轧制力和轧制力矩,进而验证各工艺参数对力能参数的影响规律。研究结果表明:轧制力和轧制力矩随轧制温度的升高而减小,随齿高变化率、轧制速度以及轧辊直径的增加而增加,其中,轧制温度对力能参数的影响最明显,齿高变化率和轧制速度的影响次之,轧辊直径的影响最小;进行轧机设计时,为了确保轧机承受足够大载荷,一般选取较低的轧制温度、较大的齿高变化率和较大的轧制速度。     

沥青混合料体积参数与高温性能间的关系

以AC-13混合料的3种级配为研究对象,分析混合料马歇尔击实和轮碾成型工艺体积参数的相互关系.通过车辙试验分析3种级配在不同碾压次数、油石比条件下的高温稳定性能.分析结果表明:混合料沥青用量低于或等于最佳沥青用量时,碾压24次和36次成型的沥青混合料体积指标VV和VMA均小于马歇尔标准击实试验;当碾压次数增至48次,沥青混合料体积指标与马歇尔标准击实试验基本一致,可以满足压实要求;随着沥青混合料中油石比的增加,试件初始空隙率VV逐渐减少,混合料动稳定度呈现下降趋势,车辙深度增加,混合料高温抗车辙能力下降.     

电动车高速轮边齿轮传动动态特性分析与优化

针对某电动汽车高速轮边减速器振动大、噪声强度高等关键问题,建立该减速器齿轮传动系统动态啮合分析模型,对额定功率、最高转速与最大转矩3种工况的各级齿轮副的啮合特性与动态响应进行计算,分析系统振动结构噪声幅值及其分布规律,研究关键重合度设计参数对系统动态啮合性能的影响,基于MASTA提出传动系统宏观几何参数优化方案。研究结果表明:各工况下输出级齿轮副的传动误差峰峰值偏大,高速输入轴轴承处的结构噪声最大;与轴向重合度为非整数设计工况相比,当齿轮副的轴向重合度接近整数时,齿轮副接触线长度变化率较小,啮合过程中接触载荷波动较小,啮合刚度变化率明显降低,齿轮箱各轴承处结构噪声得到明显降低;宏观几何参数优化方案使得各齿轮副动态性能得到一定的提升。     

缠绕式提升机主轴装置的优化设计

采用弹性基础梁理论对弹性圃板支撑下的卷筒结构和应力进行了分析和研究，进而利用现代离散优化设计方法对矿用双筒缠绕式提升机主轴装置的结构参数进行了优化设计，这对改进提升机的设计方法，提高我国提升机的设计水平具有一定的理论和实用价值。