螺旋升角对楔横轧梯形螺纹轴成形的影响

考虑到模具型腔与轧件变形区的空间关系,利用轧件瞬时螺旋半径与螺距关系,推导模具螺旋升角表达式,并绘制模具螺旋升角轨迹曲线。在H630楔横轧机上进行2种螺旋升角工况的螺纹轧制实验,使用三坐标测量仪对轧件进行精确测量,分析2种工况下轧件的齿高和螺距的成形特点。研究结果表明:在定值螺旋升角工况下,轧件最大齿高和螺距相对误差分别达到6.88%和3.50%,轧件齿形端部出现明显螺旋痕;在本文推导的变螺旋升角工况下,制件的齿高和螺距相对误差分别为2.51%和1.42%,并且螺纹饱满、均匀性较好。本研究提供的螺旋升角求解方法能够获得质量较高的螺纹,该方法为楔横轧螺纹轴精确成形提供理论依据。     

球头立铣刀的数学模型研究

论述球头立铣刀螺旋角的物理意义及作用,建立球头立铣刀螺旋角的数学模型,并利用微分几何的基本原理研究柱面、球面及锥面上等导程螺旋线和等螺旋角螺旋线的数学模型,为复杂形状刀具的设计、数控加工提供了理论方法和依据.     

工艺参数对楔横轧螺旋齿轴成形的影响

根据楔横轧轧制过程金属体积不变原则,设计固定螺旋升角和变螺旋升角的实验模具,分别用圆坯料和内凹锥坯料在H630楔横轧机上进行梯形螺旋齿轴的轧制实验。研究结果表明:采用圆坯料进行轧制时,易产生轧件齿高不均、螺距不均等缺陷,而内凹圆坯料可以解决齿高不均的问题,最终获得轧制合格齿形的坯料直径经验公式。模具螺旋升角是影响轧件齿形质量的重要参数,模具螺旋升角采用轧件螺旋升角时,轧件齿形端部螺距变大,且出现螺旋痕缺陷。模具螺旋升角选用轧件瞬时直径对应的螺旋升角时,轧件螺距均匀、无螺旋痕缺陷。因此进行楔横轧梯形螺旋齿轴轧制时,选择合适直径的内凹圆锥坯料,采用瞬时变化螺旋升角值,能得到齿形较好的轧件。     

螺旋管强化传热的CFD模拟与优化

在长度500mm的螺旋管中,采用计算流体动力学(CFD)技术对椭圆形螺旋管、圆形螺旋管和旋转角螺旋管的传热性能进行了模拟计算。计算结果表明,旋转角螺旋管具有较好的传热性能。在旋转角螺旋管中有0°、15°、30°、45°、60°5种不同的旋转角结构,其中以30°旋转角螺旋管的传热性能最好。以30°旋转角螺旋结构为基础,模拟了24°、26°、28°、32°、34°、36°等不同的旋转角螺旋结构,得到32°旋转角螺旋结构为最优,该结构螺旋管的出口温度比椭圆形螺旋管提高了19.50%,比0°旋转角螺旋管提高了11.68%。同时通过对椭圆形螺旋结构、圆形螺旋结构和32°旋转角螺旋结构进行压力和速度模拟,计算结果显示32°旋转角螺旋结构有更佳的压力分布和速度分布。     

螺旋折流板换热器壳程传热和压降的实验研究

实验研究了螺旋折流板换热器的传热性能和壳程压力降,并与传统的弓形折流板换热器进行比较。结果发现如果螺旋折流板螺旋角过小（小于15°）,螺旋折流板换热器壳程压力降可能会超过普通弓形折流板换热器;螺旋角增大（大于15°）,螺旋折流板换热器壳程传热系数会下降。综合考虑螺旋折流板换热器的壳程压力降和壳程传热系数,螺旋折流板螺旋角不能过大,也不能过小,所以在工程设计中,螺旋角一般应取在6°~12°之间。     

螺旋折流板换热器结构参数多目标优化的数值模拟

针对螺旋角和搭接度对螺旋折流板换热器中的流体流动和传热特性具有重要影响的问题,采用数值模拟和多目标遗传算法优化结合的方法对螺旋折流板换热器的流动和传热特性进行了研究,并通过中心复合设计响应面法生成实验点进行了计算。研究表明:螺旋折流板换热器壳侧换热系数和压降均随螺旋角的增大而减小,随搭接度的增大而增大。由灵敏度分析可知,螺旋折流板换热器的换热系数和壳侧压降均与螺旋角呈负相关,与搭接度呈正相关,且二者对螺旋角的灵敏度更大。同时,由多目标遗传算法优化方法在连续的响应平面中得出使换热系数最大、壳侧压降最小时最优的3组结果,与原始结构相比,壳侧换热系数平均增加了28.3%,壳侧压降平均降低了19.37%,这对于螺旋折流板换热器结构参数的研究具有重要意义。     

拉刀螺旋前刀面刃磨砂轮安装姿态计算方法

为了精确地对拉刀螺旋前刀面进行刃磨并保证良好的加工质量,提出了一种砂轮安装位置及姿态的计算方法。该算法通过空间包络原理计算砂轮磨削接触线,并给出接触线分布位置约束,以两个接触点进行前角定义,从而将满足磨削工艺要求的砂轮安装位置和姿态求解转换为一个非线性方程。然后,根据前刀面螺旋角分布规律指出,砂轮的安装摆角应远离前刀面对应的螺旋角范围,从而将该非线性方程转换为两个单变量的搜索问题,通过牛顿-拉夫逊等方法实现快速求解。研究结果表明,较大的砂轮尺寸或砂轮安装摆角对应较大的砂轮安装倾角,因此建议采用贴近前刀面螺旋角的砂轮安装摆角以回避刃磨中砂轮与前一切削齿之间的干涉。基于VERICUT的仿真结果证明,该方法计算出的砂轮安装位置与姿态能够保证螺旋前刀面得到准确磨削。     

关于螺旋齿輪的計算問題

在联系生产实际中,某工厂向我們提出了如下的問題。該工厂承做机器零件,其中有不少螺旋齿輪的配制任务,由于磨損了的螺旋齿輪的螺旋角已不能由旧零件中测出,需要按原机器的軸心距和速比(由旧齿輪数可得知)来计算螺旋角,而精确程度要求很高。用几何与三角方法推算得公式为: 其中C为两螺旋齿輸的中心距,N、n分別为它們的齿輪数,θ为两軸之交角。以上数据为已知。P_(?)为法綫直径节可以按情况加以选定。最后只要計算出滿足这个方程的。它代表螺旋角。     

基于布尔求差的对数螺旋锥齿轮精确建模

为了获得新型螺旋锥齿轮——对数螺旋锥齿轮的小齿轮的精确三维模型,提出一种新的建模方法,即基于对数螺旋锥齿轮的形成机理,建立精确的等螺旋角圆锥对数螺旋线,并作为对数螺旋锥齿轮的齿向线.对数螺旋锥齿轮大小两端的齿廓线采用精确渐开线及圆弧过渡,通过沿引导线精确扫掠的方式建立第一个齿槽.对齿槽进行阵列,用面锥与齿槽进行布尔求差的方式实现对数螺旋锥齿轮三维模型的精确建模,建模理论误差为零,实际距离误差≤0.1μm.以齿数为9,模数为4.5mm,压力角为20°,螺旋角为35°的对数螺旋锥齿轮小齿轮为例进行建模,在德玛吉DMU 40五轴联动铣床进行数控加工,证明方法的有效性和实用性.     

球形滚刀的螺旋升角及其理论误差

从球形滚刀的设计、制造和使用过程的需要出发．提出了球面螺旋升角的概念．给出了它的计算方法．分析了由于球面螺旋升角的变化引起的球形滚刀的理论误差．     

相邻腹杆刚度对桁架受压腹杆计算长度的影响

以经典的刚架弹性稳定理论以及相关研究成果为基础,推导了考虑节点刚度和相邻腹杆刚度对受压腹杆影响的杆件群稳定方程以及腹杆计算长度系数计算方程,给出了可供工程使用的桁架腹杆计算长度用表。和现有的腹杆计算长度系数计算方法相比较,本文建议的计算方法更具有一般性。计算分析结果表明,考虑计算节点处相邻腹杆刚度的约束作用后,桁架中间受压腹杆的计算长度有所减小;在大多数刚度比范围内,按本文方法计算的中间和端部受压腹杆的计算长度系数比现行规范的取值小。     

由P-S曲线确定摩擦桩单桩的有效桩长

在分析摩擦桩的刚度与桩长之间关系的基础上，根据正常工作荷载下，桩与土处于弹性状态的假定，提出了一种计算有效桩长的方法，并结合现场实测的数据证明了此方法的可靠性，此方法对于研究摩擦桩的刚度问题有一定的实用价值。     

一种基于特征点的二维碎片匹配算法

提出了一种基于特征点的二维碎片轮廓匹配算法,有效地减少了匹配过程中的计算量。先对图像轮廓进行提取和去噪,计算轮廓曲线的曲率后选取特征点。接着计算特征片段的弧长与弦长比值,作为曲线特征进行匹配。实例表明,该方法提高计算的效率和匹配的成功率。     

基于角平分线的工程滑移索结构分析方法

针对滑移索结构,提出了一种基于滑轮相邻索单元角平分线的简捷分析方法,解决了其内力和变形求解复杂的难题.具体算法如下:(1)采用固定铰模拟滑轮对索的约束作用,利用无应力长度调整影响矩阵求解角平分线垂直方向约束反力为零时,各子索无应力长度调整量;(2)根据调整后子索线形计算新角平分线的方向角,按照步骤(1)重新计算,重复至索线形(包括角平分线方向角)和内力收敛.基于此算法编制分析程序,通过2~4次迭代即可得到高精度的收敛解,实现滑轮处索力连续性和滑移索总无应力长度恒定的目标.计算示例和工程实例证明了此算法的正确性和高效性.     

曲线路段涵长及洞口斜交角的计算

在涵长基本公式的基础上,详细分析了公式中各参数在曲线路段中的计算方法．分析中发现,涵长与洞口斜交角有关,提出了用迭代法计算洞口斜交角的方法和相关公式．在分析缓和曲线路段涵长计算方法中,给出了路基内外边缘线和涵轴线方程．通过解析法计算了各所需参数,与直线路段相比曲线路段涵长计算工作量较大,宜采用计算机辅助计算．提出的曲线路段涵长公式为电算编程提供了依据．     

齿廓啮合起始点计算及测量齿轮参数设计

文章介绍了圆柱渐开线齿轮齿廓啃合有效长度、有效齿廓起始点展开长度的计算方法,并给出了满足有效长度啮合测量的标准齿轮的参数设计方法,编制了计算软件以方便计算,并在实例中应用.     

配筋混凝土简支受弯构件最小跨度及钢筋强度取值

分析了配筋混凝土简支受弯构件中钢筋的粘结锚固性能.为使构件破坏时充分发挥钢筋的强度,提出了简支受弯构件最小跨度的确定方法.同时给出了当构件跨度不满足最小跨度要求时受拉钢筋强度折减的计算方法.     

高原机场飞机着陆滑跑距离计算与分析

分析了高原机场的飞机着陆滑跑过程,针对现有方法关于刹车折算摩擦系数的取法不适合计算高原机场飞机着陆滑跑距离的问题,提出了基于速度与摩擦系数关系的刹车摩擦系数计算方法,并考虑了刹车性能、位置的影响,建立了高原着陆数学模型。应用Visual C++语言编写了飞机着陆滑跑距离计算程序,经高原机场测试,Ⅰ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过48m,最大相对误差不超过2.7%;Ⅱ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2%,验证了模型的有效性。结果表明计算模型可用于高原机场着陆滑跑距离计算,模型精度较高,计算范围广。     

土壤源热泵埋管管长的优化设计

目前在实际工程中计算地埋管管长主要是使用简便的单位延米换热量法,但是实际工程运行结果表明这种计算方法虽然简便但计算出的管长数偏小,在运行一段时间后地源热泵的运行效果将会下降。通过对南京6个实际工程项目的地埋管管长计算分析,分别就间歇运行和连续运行两种地源热泵系统运行模式,提出了满足不同节能目标要求下的单位延米换热量法计算管长的修正方法。