往复式压缩机活塞杆可靠性分析与参数化设计

为提高往复式压缩机的设计水平,基于VC++编程语言和Pro/E软件,开发了活塞杆的疲劳可靠性分析与参数化设计系统.根据弹性力学的变形协调原理,分析活塞杆的受力情况,找出"薄弱环节",并采用有限元法加以验证;根据几何尺寸、加工工艺、材料强度等设计参数的随机性,建立"薄弱环节"的极限状态方程,分析疲劳强度可靠度及对应的经济性,从而确定各种设计要素(尺寸、工艺、材料等信息),以实现参数化设计.结果表明,可靠性理论与参数化技术在工程实际中的综合应用具有良好的前景.     

往复式压缩机曲轴数字化分析与设计

为提高往复式压缩机的设计水平,利用VC++编程语言和Pro/E软件,开发了曲轴的数字化分析与设计系统.依据热力学与动力学原理,分析一个循环周期内曲轴的应力变化情况.根据危险截面几何尺寸、加工工艺、材料强度等参数的随机性,建立极限状态方程,分析疲劳强度可靠度及参数的灵敏度,使用VC实现数字化的分析过程;综合考虑各参数对可靠度的影响及控制的难易程度,确定设计数据(尺寸、工艺、材料等信息),使用Pro/E进行数字化设计.结果表明,结合可靠性理论与现代计算机技术的数字化研究系统,在工程实际中具有良好的应用前景.     

装载机动臂液压缸活塞杆的可靠性设计

本文对ZL-50装载机动臂液压缸活塞杆的疲劳强度和压杆稳定性进行了可靠性分析,并利用优化设计的方法给出了一定可靠度条件下的活塞杆尺寸。为了获得可靠性分析和设计的依据,对动臂液压缸的工作油压进行了测试,利用测试数据进行了平稳性和各态历经性检验,确定了典型工况,根据数据的统计误差分析结果,确定了数据的样本长度。     

用可靠性理论分析传统套管设计中存在的问题

鉴于套管几何尺寸和力学性能的随机性,采用蒙特卡罗随机模拟方法模拟出套管强度的随机分布规律,分析了套管几何尺寸和力学性能的随机性对套管强度随机性的影响,计算得出了套管强度的分布参数及API值的可靠度.运用可靠性理论建立了套管的可靠性计算模型,分析了套管可靠性的影响因素,得到了载荷随机性对套管可靠性的影响规律以及安全系数与套管可靠度之间的关系.研究结果表明,套管几何尺寸和力学性能的随机性越大,则套管强度的随机性越大,传统套管强度计算公式中未合理考虑该随机性;套管强度和载荷的较大随机性明显地降低套管的可靠性,而传统套管设计方法无法有效评价该随机性对套管安全可靠性的影响.     

用可靠性理论分析传统套管设计中存在的问题

鉴于套管几何尺寸和力学性能的随机性，采用蒙特卡罗随机模拟方法模拟出套管强度的随机分布规律，分析了套管几何尺寸和力学性能的随机性对套管强度随机性的影响，计算得出了套管强度的分布参数及API值的可靠度。运用可靠性理论建立了套管的可靠性计算模型，分析了套管可靠性的影响因素，得到了载荷随机性对套管可靠性的影响规律以及安全系数与套管可靠度之间的关系。研究结果表明，套管几何尺寸和力学性能的随机性越大，则套管强度的随机性越大，传统套管强度计算公式中未合理考虑该随机性；套管强度和载荷的较大随机性明显地降低套管的可靠性，而传统套管设计方法无法有效评价该随机性对套管安全可靠性的影响。     

轴的可靠性设计

本文介绍了一个实用的轴的强度可靠性设计的计算程序.它可以进行静强度可靠性设计和疲劳强度可靠性设计.该方法使用方便,计算迅速,可设计轴的任意一截面直径及其可靠度、应力和安全系数、已在PC-1500袖珍机上实现.     

机械零件可靠性设计示例一则

本文根据机械零件可靠性设计的数学模型，将载荷，材料的强度及零件的尺寸等设计参数，作为服从正态分布的随机变量处理，结合螺栓联接设计实例，导出在给定条件和规定可靠度指标下零件的几何人出了螺栓联接的可靠性设计可推广到类似的螺栓联接的设计场合。     

疲劳强度的可靠性设计

目前的机械设计方法(包括疲劳设计)是依靠“安全系数”来补偿对材料及载荷知识的不足,所得的设计可能比必需的要笨重得多。可靠性设计是减轻重量的一种设计方法,这种设计可应用于不同的领域中,如航天、航空和汽车等的某种结构及零件的设计。 由于在疲劳设计中的很多参数,如载荷、材料强度和零件的几何尺寸,都是具有统计特性的,假设这些参数都为正态分布并彼此独立的。强度及应力两个分布曲线存在有一个重叠面积,它表征了应力超过强度或零件要破坏的情况。 引入正态分布函数的代数及用统计法修正的Goodman图线,作出了疲劳强度的可靠性设计。     

一种齿轮强度可靠性设计的改进方法

在原先齿轮强度可靠性设计中,强度和应力均按正态分布近似处理,计算精度较低。将齿面接触疲劳强度按威布尔分布、应力按正态分布处理,将齿根弯曲疲劳强度和应力均按对数正态分布处理,再根据平均安全系数和可靠度之间的关系,推导出了齿轮强度可靠性设计和校核公式。通过改进,使齿轮强度可靠性计算精度有所提高。     

履带起重机臂架结构可靠性分析

为了预测履带起重机臂架结构的可靠度,将履带起重机臂架的几何尺寸、材料特性参数和作用载荷视为随机变量,建立了以臂架强度、刚度、整体稳定性和压弯杆件稳定性为失效模式的可靠性分析模型,利用响应面法将各隐式功能函数转化为显式表达式,再结合验算点法求得各功能函数的可靠性指标。对现有某型号履带起重机臂架主臂工况进行了可靠性分析。研究结果表明:臂架可靠度随载荷增大而减小,呈非线性变化趋势;相对而言,短臂工况时压弯杆件的稳定性和臂架强度的可靠度较低,臂架倾向于发生压弯杆件失稳和臂架强度失效;长臂工况时臂架整体稳定性的可靠度较低,易发生整体屈曲失效。该研究为臂架的安全程度度量提供了一种基于可靠度的概率评价方法,也为其他大型复杂工程机械产品的可靠性分析与设计提供参考。     

气腿式凿岩机活塞的非线性动力学特性

以气腿式凿岩机活塞为研究对象,根据实际工况建立了活塞和钎杆冲击系统的有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对活塞冲程过程进行了非线性动力学特性分析,得到了活塞与钎杆各个时刻的应力应变情况.结果表明,活塞冲击能的计算结果与实验结果相比误差较小;活塞的最大应力发生在撞击端面上,此外活塞的花键根部也是受力较大的薄弱环节,最大应力介于其疲劳极限与屈服极限之间;活塞的失效形式为端面接触疲劳和花键根部处疲劳断裂,与实际情况十分吻合.     

Research on fault diagnosis method of piston rod based on harmonic wavelet and manifold learning

As the core part of reciprocating compressor,piston rod is easy to cause a serious accident when abrasion and breakage fault occur to it. Therefore,it is very important to monitor its running state. At present,a small number of reciprocating compressors have been installed on-line monitoring and diagnosis system,most of which can only monitor a single vertical subsidence of piston rod and it can't fully represent the running state of piston rod. Therefore,a method of monitoring the vertical and horizontal displacement of piston rod axis orbit is simultaneously used. In view of the characteristics that the piston rod axis orbit is disordered and difficult to extract features,purification of the axis orbit is carried out based on harmonic wavelet and then features are extracted such as vibration energy,natural frequency and the axis orbit envelope area. After that,a nonlinear local tangent space manifold learning algorithm is used to reduce the dimension of the features and obtain sensitive features. By analyzing the practical cases,the effectiveness of the method for fault monitoring and diagnosis of reciprocating compressor piston rod assembly has been verified. Finally,as BP neural network has the characteristics of solving complex nonlinear problems,the validity of the fault diagnosis method of reciprocating compressor piston rod based on harmonic wavelet and manifold learning is proved by actual case data analysis based on BP neural network.     

压气机轮盘疲劳寿命影响参量的灵敏度分析

压气机轮盘的材料参数与所受应力水平等因素对轮盘寿命有重要影响,就轮盘疲劳寿命对各相关参量的灵敏度进行了详细的分析计算,确定了寿命对各相关参量的敏感程度,绘制了相应的疲劳寿命影响参量灵敏度曲线.计算分析表明,轮盘寿命对轮盘疲劳强度参数与应力的灵敏度影响较大,在各参数中对疲劳强度指数的灵敏度影响是最大的,灵敏度达到了10,当疲劳强度指数值发生变化时将引起疲劳寿命值的很大变化.轮盘寿命对疲劳延性参数的灵敏度较小,其中对疲劳延性系数的灵敏度值小于1且变化不大,可以近似认为是一个常数.通过对各参数的灵敏度分析,在设计中就可以根据寿命对各参量灵敏度的不同,合理确定轮盘的材料、结构和加工工艺.这也是进一步进...     

迷宫压缩机中迷宫泄漏流动泄漏计算与实验研究

对迷宫式压缩机的迷宫泄漏流动进行了模拟和计算．探讨了迷宫间隙、迷宫槽数、活塞偏心量及迷宫密封压力等主要参数对泄漏的影响规律．提出了迷宫机构主要参数的设计值选取范围，为压缩机迷宫密封机构的合理设计提供了基本依据     

基于DOE设计的曲轴结构优化

曲轴是发动机中的重要零件,将活塞的往复运动转换为旋转运动.曲轴强度直接影响发动机的可靠性及使用寿命,而结构参数直接影响曲轴强度.在同一边界条件下,研究7个曲轴结构参数单因素变化对曲轴强度的影响;通过部分因子试验确定影响曲轴强度的主效应参数;利用响应面设计研究主效应因素多参数变化对曲轴强度的影响.结果表明:平衡重大端半径、连杆轴颈长度、平衡重厚度、主轴颈圆角4个参数是影响曲轴强度的主效应因子;应用响应面法优化设计曲轴强度,优化后曲轴应力最小值为86.592 MPa,较原模型减少31.3%.     

ZW型压缩机曲柄连杆机构的耐久性分析

曲柄连杆机构的运动学和动力学性能对压缩机工作目标参数具有重要影响。提出基于Solidworks和Adams构建曲柄连杆机构的运动学和动力学耐久性分析模型,预测机构的疲劳寿命,即压缩机连续工作205 d后,机构振动频率逐渐增大;连续工作240 d时,振动频率达到最大,压缩机将失去工作能力。然后通过理论模型与物理模型的疲劳耐久性双重验证,表明其吻合较好,从而为压缩机曲柄连杆机构的优化和创新设计提供参考。     

凿岩机理论载荷谱与钎杆抗疲劳性能的动力响应

运用应力波理论和强度原理，在几种常用凿央理论载荷谱作用下，地国内犴钢钢种典型工艺下的机疲劳性能进行了动力响应应分析，研究结果表明，钎杆的制造工艺对其使用寿命有重要影响，凿岩机机型应与钎杆的抗疲劳性能匹配。