恒排量往复泵凸轮副接触应力数值仿真

为了提高恒排量往复泵凸轮副的使用可靠性，以现场试验为基础，用ANSYS有限元系统对凸轮副的接触应力进行了数值仿真计算。数值仿真结果表明，凸轮曲线曲率的突变可造成接触压应力增大，使凸轮整体寿命降低42％以上；凸轮副的摩擦使接触面产生大切向拉应力和剪应力，促使表层和亚表层同时产生初始裂纹。文中还对凸轮副提出了改进措施。     

工艺参数优化下连杆摆动副衬套结构强度研究

文中运用有限元法仿真了强力旋压下衬套中产生的残余应力,并基于温度等效模拟法获得了考虑残余应力下的连杆摆动副结构强度特性,进而开展了针对连杆摆动副衬套刚强度特性受减薄率、进给比和热处理温度等衬套工艺参数的规律分析和优化计算.结果表明,减薄率、主轴转速、进给比对残余应力值影响不大,残余应力值沿轴向呈对称分布,且两端较大;在连杆摆动副中,残余应力会使连杆摆动副工作中的应力与变形增大,残余应力较大处增幅明显,而对接触压力影响较小;由响应面优化该型衬套的应力和变形下的最优工艺参数为减薄率28.37%、进给比0.154和热处理温度261.73℃.      

新型凹圆弧底从动件凸轮机构

根据弹性力学的赫兹应力理论，提出了一种从动件结构形状为凹圆弧底的新型盘状凸轮机构。对这种新型凸轮机构的理论基础、凸轮轮廓曲线的作图法与解析法设计方法和步骤、有关基本尺寸参数的选定等问题进行了详细论述。通过实例计算证明此种新型凸轮机构能够显著降低凸轮高副的接触应力，减少磨损，延长寿命，因此较之传统的凸轮机构更加适合现代机械高速重载的要求。     

铸造残余应力对铝合金副车架疲劳寿命的影响

运用ProCast软件对真空压铸铝合金副车架进行铸造工艺仿真,得到副车架的残余应力场.通过中间文件把残余应力作为初始条件加载到副车架力学分析有限元模型上,利用HyperMesh、ABAQUS、Fe-Safe等软件对副车架进行疲劳寿命分析.结果显示残余应力使纵向工况、侧向工况、垂向工况中的疲劳寿命分别降低了48%、71.3%、32.5%.对副车架进行台架试验,结果表明:考虑了残余应力的疲劳仿真结果更接近台架试验结果,并且该铝合金副车架的性能指标符合实际使用要求.因此考虑了残余应力的疲劳仿真对真空压铸铝合金副车架的生产更具指导意义.     

超声冲击对7075铝合金残余应力及微观组织的影响

利用ABAQUS软件模拟超声冲击强化过程,分析残余应力场的形成过程及表层残余应力的分布规律;采用单因素试验法,研究超声输出电流和振动系统阻抗阈值两个工艺参数对表层残余应力的影响规律,利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)残余应力测试仪测量残余应力大小和分析残余应力分布规律,并与有限元分析结果进行对比,验证有限元模拟的合理性。在工具幅值为10μm,频率为28 kHz时,7075铝合金经超声冲击强化后,软件仿真结果:表面形成残余应力层厚度约100μm,最大残余应力值为-574 MPa,出现在表层深度60μm处。试验结果:表面形成残余应力层厚度约120μm,最大残余应力值为-330 MPa,出现在表层深度40μm处,仿真结果数值大于试验结果,但趋势保持一致。恒流源超声冲击强化中,电源输出电流及振动系统阻抗阈值对残余应力的大小和分布均有影响,其阻抗阈值的影响与仿真中幅值的影响更接近;在同样输出电流下,提高阻抗阈值可以在铝合金表层获得较大的残余应力,而阻抗阈值一定的情况,增大输出电流可以在铝合金较深层处获得较大的残余压应力。微观组织分析也直接反映了表面冲击强化的效果。     

齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究

齿轮成形磨削加工为齿轮精加工工艺,在高速成形磨削加工过程中,会产生大量的热。一方面这些磨削热会在齿轮表面产生较高的温度,容易引起工件表面烧伤;另一方面磨削热会在工件表层产生梯度变化较大的温度场,从而形成磨削残余应力,造成工件表层金相组织变化,既会影响齿轮磨削加工的精度,也会影响齿轮使用的寿命。文章借助工程分析软件Abaqus和Matlab,基于磨削移动热源理论和三角形热源分布模型,通过磨削接触长度计算,建立了齿轮成形磨削三维温度场仿真模型;利用热-力耦合分析方法,得到齿轮磨削热应力和应变的数值仿真云图,实现齿轮成形磨削加工温度场及热变形的精确分析,对提高齿轮成形磨削加工精度具有一定的理论意义。     

湿式多片离合器翘曲特性模拟与试验

根据湿式离合器摩擦片实际几何尺寸和约束情况,建立摩擦副温度场、应力场耦合模型和对流换热系数模型。应用ANSYS/LS-DYNA软件对摩擦副进行瞬态热结构耦合分析,对过载试验中产生的对偶钢盘热弹性失稳现象进行数值模拟。揭示了热点在对偶钢盘周向和2个摩擦表面上的分布情况,分析了热弹性失稳现象中对偶钢盘应力应变的分布,并对其应力分布规律进行测试。结果表明,局部热点和接触压力有相互促进作用,温度梯度产生的热膨胀和应力集中引起对偶钢盘的翘曲,热弹性失稳导致的热衰退使对偶钢盘破坏失效。     

基于ADAMS的凸轮机构分析与动态仿真

对凸轮机构进行理论分析,在ADAMS软件环境下建立凸轮机构仿真模型,并进行运动学仿真分析,揭示其机构运动规律和状态。通过仿真分析得出了凸轮机构的位移、速度、加速度和力随时间的变化规律曲线,为凸轮机构尺寸合理设计和结构参数的优化设计提供一种有效方法。使设计人员在物理样机建造之前能快速、直观分析其性能,提高了设计效率和质量,节省了时间和成本。     

表面粗糙度对内燃机配气凸轮－挺杆副弹流润滑的影响

考虑到表面粗糙度和配气机构动载荷的影响，利用Ｐａｔｉｒ和Ｃｈｅｎｇ的平均流动模型描述凸轮。挺杆副表面润滑过程，研究了不同的表面粗糙度等本数对凸轮－挺杆副润滑状态的影响，详细分析了凸轮－挺杆副表面微凸体接触压力的变化过程，从而揭示了粗糙度对凸轮－挺杆副表面润滑状态的影响。     

凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿

为提高凸轮磨削的加工精度, 减小凸轮的轮廓误差, 并进一步提高磨削系统的鲁棒性, 采用了新的误差补偿方法--仿形跟踪误差补偿, 将实际的仿形跟踪误差值补偿到X 轴的给定数值序列。运用Matlab 搭建了两轴联动反馈系统, 并设计模糊PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器以实现对系统的在线补偿。采用一种形状较难加工的凸轮片作为实验对象验证补偿效果和控制器的性能。仿真实验结果表明, 该方法不仅能有效减小凸轮的轮廓误差, 简化了计算过程, 并且使系统的响应速度加快, 与传统PID 控制器相比还具有较好的鲁棒性。     

一种特殊的球面凸轮及其设计

所述圆锥滚子球面凸轮机构中，滚子锥面的顶点与凸轮球面的球心重合。用球面坐标建立了此种凸轮工作廓面的解析设计方程和压力角公式。为此种凸轮的设计和数控加工提供了理论基础。指出该凸轮机构具有如下优点：a)凸轮的工作廓面为可展直纹曲面，因而便于加工。b)凸轮与滚子的接触线为直线。c)在整个接触线上，凸轮与滚子之间皆为纯滚动，且压力角都相等。     

Improved Design and Dynamic Characteristics Research for Printing Machinery

Rotational stability of embossing miler is a key technical specification for the printing machinery, and conjugate cam is the important control of the main driving system. In order to enhance the rotational stability, the improved design of conjugate cam is made to meet the quintic polynomial equation of the mathematical model, replacing the original cosine cam in the printing machinery. Aided with simulation Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems (ADAMS) software,the whole mechanical system model is built and dynamic simulation is carried for the two driving systems (the improved and the original). The key component's dynamic characteristics, especially contact force's change and influence are studied and the kinetic characteristics of the two systems, are analyzed and compared, which proves the improved system more stable in rotation.     

设计平底直动从动件凸轮机构的一种方法

从凸轮机构接触疲劳破坏这一主要失效形式出发,并考虑从动件预期运动规律对凸轮轮廓曲线最小曲率半径的基本要求,借助于极值和数值计算的理论,提出一种同时满足接触疲劳强度与实现预期运动双重约束条件的平底直动从动件凸轮机构基本尺寸——凸轮最小基圆半径的选择依据,从而扩展了此类凸轮机构的设计计算方法。     

高速盘式凸轮的优化和动态设计

本文应用九阶多项式表达凸轮的外形曲线，根据实际设计要求，用优化方法确定该多项式的系数及凸轮机构的结构参数；讨论了系统弹性对凸轮轮廓和接触应力的影响，并且提出了对凸轮轮廓进行修正的方法。     

渔船柴油机配气凸轮机构的综合优化及CAM模拟

本文介绍了配气凸轮在一定的工作条件下，满足曲率半径、接触应力、平均效率和油膜厚比等动力性能指标，使基圆半径、凸轮厚度、导路长度等结构尺寸最小的综合优化方法，并探讨了实现凸轮ＣＡＭ模拟的若干问题。     

共轭曲面理论在平面凸轮机构中的应用

本文以共轭曲面理论为基础,用运动学法建立了凸轮及其对偶件间的接触方程,借鉴齿轮啮合原理的研究成果,给出了一套用于平面凸轮机构和反凸轮机构的公式,可以方便地计算凸轮廓线、曲率半径、压力角、干涉界点、接触界点、瞬心线和滑动率等。本文提出的模型适用于各类平面凸轮机构和反凸轮机构,并形成一个比常用的方法更为完整的理论体系。     

斜齿轮接触特性有限元分析

为了研究斜齿轮啮合过程中齿面接触力分布,通过有限元方法建立齿轮接触分析模型,研究了塑性变形、齿面摩擦、温度以及材料线性强化等因素对啮合性能影响,并通过实验对比了仿真结果.结果表明:塑性变形、齿面摩擦、温度和线性强化对轮齿齿面接触力均有影响.实验结果表明:温升测试中,齿顶、齿根区域的实验和仿真温度变化趋势一致;应变测试中...     

平面凸轮磨削过程磨削力的适应控制研究

以数控凸轮磨床的磨削过程为研究对象,提出了一种基于神经网络的适应控制方法,并采用MATLAB进行了控制器的设计和磨削加工的仿真验证,结果表明该方法能有效地解决凸轮磨削过程中的磨削力的波动问题,控制器具有良好的动态特性,实现了凸轮磨削过程中恒磨削力控制,进而提高凸轮磨削质量的目的.     

一种提升数控凸轮磨轮廓同步性的新算法

在凸轮的磨削加工过程中,由于砂轮与凸轮的接触点不一定在两者的连心线上,磨削加工会导致接触点偏移,因此,直接根据原始轮廓线数据进行加工会导致加工出的凸轮与母轮不同步.研究了砂轮半径与接触点偏差的关系,分析了用曲线拟合方法确定接触点位置所存在的问题,提出了直接根据凸轮升程的离散点数据确定接触点的算法,并证明了算法的正确性.该算法比曲线拟合算法更易于用计算机编程实现,通用性更强.实验结果表明,该算法能有效消除砂轮半径对轮廓线数据的影响,加工出的凸轮与母轮一致.