滚刀径向整体铲磨砂轮精确计算

中等模数以下滚刀齿形的全齿面以及齿顶和齿底圆弧要求一次铲磨形成,铲磨砂轮截形需要精确计算.分析滚刀径向铲磨运动,以整体精确铲磨出滚刀设计齿形为目标,依据齿面啮合原理,建立滚刀铲磨砂轮廓形的数学模型.再由砂轮截面廓形及铲磨时砂轮与滚刀的啮合条件,建立滚刀实际铲背曲面模型,并给出滚刀重磨后齿形与理想齿形的偏差计算方法.对一种直槽零前角剃前滚刀、一种螺旋槽零前角圆弧滚刀进行铲背砂轮截形及滚刀重磨误差计算,结果表明该方法精确、有效.可用于计算滚刀径向铲磨砂轮数控修整的时砂轮截形和确定滚刀铲磨工艺参数.     

基于Solidworks的铲齿装配与运动仿真设计

用solidworks完成了铲齿成形铣刀的设计,并依据工件廓形及铲齿成形铣刀廓形进行了铲齿车刀、凸轮、铲齿成形铣刀的三维设计。根据铲齿成形铣刀齿背曲线的形成原理,进行了三维装配及铲齿运动的动态仿真,为铲齿成形铣刀的设计及铲磨干涉检测打下了理论基础。     

渐开线齿轮滚刀的铲磨

本文讨论渐开线齿轮滚刀的铲磨问题。严格地说,渐开线齿轮滚刀的基本蜗杆曲面应是渐开线螺旋面,其轴断面内的截线是一条中凸的曲线。但是这种螺旋面不可能用现有的铲齿机床加工出来,所以工程上常用轴断面截线为直母线的螺旋面来代替。在铲齿工序中,铲刀刃口具有一个径向运动,同时毛坯和铲刀作相对螺旋运动切出螺旋面.而在铲磨中,刀齿侧面为砂轮的包络曲面,这是两种工序的基本区别。本文证明了在铲磨中不可能获得准确的螺旋面.因为在铲磨情况下,标准后隙面的共轭曲面为一柱面,不可能用一个回转的砂轮曲面来代替.所以铲磨加工只能得到近似的曲面。毫无疑问,影响铲磨误差的主要因素在于砂轮与滚刀之间的接触线的位置和形状。这一因素中的最佳状况为,接触线位于后隙面上的水平直母线附近。这一直母线也即铲齿时的铲刀片刃口直线。于是就提出了这样的问题:如何找到砂轮轴线在空间的最佳位置以满足这一条件。设想一个单叶双曲面和滚刀螺旋面相交,交线之一为公共直母线。一般地说,两曲面之间必存在有另一交线。两交线之间为两个曲面的干涉区。改变单叶双曲面轴线的空间位置并调整其参数,可以使干涉区减为最小。当干涉区域缩到足够小时,这两个曲面可以认为是近似地沿直母线相切,这样最佳砂轮轴线位置就可以确定了。与铲磨精度有关的另一重要因素是滚刀后隙面上的包络区和成形区的分界。在铲磨中,砂轮的径向运动常受到限制,这是因为当其运动到某一位置时,在砂轮外圆和第二刀齿刃口之间会发生干涉。这一位置是砂轮运动的最终位置。这时,留在滚刀后隙面上的剩余区域是成形区。成形区保留了砂轮原有的形状,所以完全失去了所需的精度。就这一问题,本文也作了一些讨论。     

修形ZI蜗轮滚刀齿形合格长度的研究

本文研究了修形ZI蜗轮滚刀齿形误差的计算方法,从理论上分析了滚刀设计参数和铲磨工艺参数对齿形误差的影响,提出了变砂轮中心高铲磨新工艺,为增加滚刀齿形合格长度开辟了新途径．     

滚刀齿形铲磨原理的研究及其应用

通过论证阿基米德螺旋面不可径向铲磨，引出“螺纹铲削面和圆柱性螺旋面都 是不可径向铲磨曲面” 的重要概念，从而阐明了滚刀齿形铲磨时其齿侧面必然发生 畸变的根本原因，指出了滚刀齿形铲磨原理的本质。 应用铲磨原理，文中提出一种计算铲磨砂轮廓形的新方法；提出一种能使齿轮 滚刀齿侧面１／２齿长上齿形都保持ＡＡ级精度的变Ｋ值铲磨新工艺；此外，还提出一 种金刚石铲磨砂轮修形的共轭拟合新方法。     

铲磨工艺参数对畸变影响的研究

铲磨加工是制造齿轮滚刀的最后一道关键工序。因此铲磨加工必须使切削刃在设计所要求的滚刀基础蜗杆表面上的位置保持高度精确。而且在重磨前后仍保持其位置不变。这是对齿轮滚刀的最基本要求。本文主要从制造方法下手研究,也就是从制造滚刀的最后一道关键工序铲磨加工入手,分析研究铲磨加工中各工艺参数对齿轮滚刀的精度及精度寿命的影响规律。也就是设法解决滚刀的重磨长度,让它用到报废之前都能保持原来的精度。本课题就是针对这一问题进行研究的。     

球形滚刀铲齿的探讨

阐述了球形滚刀的铲齿原理．导出了每转铲切次数、滚刀侧后面螺旋参数和侧后角的计算公式．实践证明．应用这些公式的计算结果满足使用要求．可供球形滚刀设计制造时参考．     

基于D-H法的多连杆正铲挖掘机运动学分析与包络图绘制

提出并研究了一种3自由度的多连杆正铲挖掘机机构,并运用D-H法对该挖掘机构进行运动学数学建模,得到铲斗位姿的正反解,模拟动臂提升和水平推压工况,分别得到提升状态下铲斗姿态角变化情况和水平推压过程中3组液压缸长度的关系。最后基于运动学正解和奇异判断条件在MATLAB平台上实现该多连杆正铲挖掘机构包络图的自动绘制,结果显示其挖掘范围满足工作要求。本研究为该机构的优化设计、动力学分析和控制系统的设计提供了基础。     

蜗轮滚刀铲磨砂轮廓形的计算机辅助设计

本文基于滚刀铲磨原理及铲磨特点，运用数值分析、逐步回归及优化等理论，提出了铲磨ＺＣ１蜗轮滚刀所用的砂轮轴向廓形的精确计算方法，编制了功能完善的微机通用软件，为制造高精度的ＺＣ１蜗轮滚刀提供了可靠的理论依据．     

蜗轮滚刀铲磨砂轮廓形的计算机辅助设计

本文基于滚刀铲磨原理及铲磨特点，运用数值分析，逐步回归及优化等理论提出了铲磨ＺＣ１蜗轮滚刀所用的砂轮轴向廓形的精确计算方法，编制了功能完善的微机通用软件，为制造高精度的ＺＣ１蜗轮滚刀提供了可靠的理论依据。     

三维湍流流动计算方法在中小型混流式转轮增容改造中的应用

针对新疆某电站水轮机转轮增容改造 ,基于 k-ε模型的全三维湍流计算技术在流动计算中的应用 ,给出了混流式转轮在贴体坐标系下的湍流计算的基本方程组 .应用该方法编制的程序对该电站水轮机转轮进行了优化后的主要流动计算 ,并设计制造出了新转轮 .经实际运行验证 ,达到了预期性能 ,效果很好 .     

水泵水轮机转轮全三维逆向设计方法

为研究可逆机转轮的设计方法,提出了按水泵给定流道参数和转数,从水轮机方向计算叶型的全三维逆向设计方法。对高水头水泵水轮机转轮进行了全三维设计,并对所设计的转轮用三维湍流数值模型进行了性能预估。结果表明全三维逆向设计方法是可行的,设计方法有较好的可控性。由于在设计中综合考虑了水泵和水轮机的双向流动特性,设计转轮有较好的效率。     

低比转速混流式水轮机转轮上冠型线的优化方法

通过混流式水轮机转轮上冠型线的优化,以提高水轮机效率为目的,基于ISIGHT软件集成GAMBIT和ANSYS FLUENT16.0软件,采用实验设计的最优拉丁超立方(optimal Latin hypercube, OLH)方法提出了80组设计方案.然后运用ANSYS FLUENT16.0软件对各方案进行数值计算,以设计工况下的水轮机效率为目标函数,进而用响应面方法(response surface method,RSM)得到近似模型.最后结合粒子群优化(PSO)算法进行自动优化设计,提出一种低比转速混流式水轮机转轮上冠型线的优化设计方法.该方法应用于模型混流式水轮机转轮上冠型线的优化设计,结果表明:优化后水轮机水力效率提高0.35%,从而为混流式水轮机转轮上冠型线的优化设计提供了合理有效的途径.     

基于CFD的转轮叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响分析

为了更加高效地利用超低水头水力资源,设计了一种采用虹吸式出水流道的轴流式水轮机。针对这一形式的水轮机,在设计水头和额定转速下采用CFD进行三维数值模拟,计算各过流部件的水力损失,研究水轮机的水力性能。通过改变转轮叶片出水边翼形,对比分析转轮出口水流流态与虹吸式出水流道水头损失的关系,研究不同叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响。结果表明,在水头、转速和导叶开度相同的情况下,各修改方案中叶片3使得出水流道水头损失较小,其对应的平均涡角为13.26°,出水流道水头损失为0.135 m,水轮机的效率也较高(为89.33%)。此外,选取效率较高的叶片,改变叶片数量,分析其对虹吸式水轮机水力性能的影响。     

用代数应力紊流模型预估水轮机转轮内部三维流场

以三峡水轮机组转轮内部流动研究为背景,基于雷诺时均方程和代数应力紊流模型,采用贴体坐标和交错网络系统,用ＳＩＭＰＬＥＣ算法对一比转速为２４０的混流式水轮机模型转轮内部三维紊流进行了数值模拟,得出了设计工况的流场特性,并初步分析了转轮的汽蚀和能量特性。结果表明,研制的程序可作为水轮机组转轮内部流场分析、数值试验和性能预估的工具。计算结果可为改进和优化转轮设计提供有益的参考资料。     

用积分方程法设计轴流泵叶轮

介绍了一种新的轴流泵叶轮的水力设计方法，推导了求解叶轮Ｓ１流面流动的积分方程。轴流泵叶轮的水力设计是以有厚叶栅的正问题计算作为基础，通过正、反问题迭代来完成的，它较传统的设计方法（奇点法、升力法）能更好地满足设计扬程的要求。实例计算表明，结果合理，叶轮型线光滑，程序运行时间用４８６微机约５ｍｉｎ，因此是一种实用的设计方法。此外，该设计方法也可用于轴流式水轮机转轮的水力设计。     

贯流式水轮机取消活动导叶的试验研究

低水头水电站机组的造价占电站总投资的比重很大,尤其是贯流式机组,如何简化机组的结构对节约投资是很明显的.我们设想将贯流式水轮机的活动导叶改为固定导叶,依靠转轮叶片调节流量进行了水力性能的试验研究,获得了较好的效果,並对不同类型导叶出口边流场分布进行了测试工作、为今后的导叶设计提供了参考依据.     

三峡模型水轮机转轮前后的流动特性

水轮机转轮前后流动特性的测试对于了解流动型态、改进水轮机的水力设计有重要意义。用五孔球测量三峡水电站模型水轮机转轮前后液动特性的结果,并对在最优工况及偏离工况下的测试结果作了初步分析。测试结果表明,最优工况的轴面速度分布规律介于一元理论及二元理论假设之间,数值偏大,沿转轮进、出口边的环量分布均为自上冠至下环逐渐增大。     

大型水轮机转轮的结构优化设计

本文以水轮机转轮重量为目标函数,对转轮进行优化设计,将既满足工程要求又能描述转轮上冠、下环厚度变化的参数选为设计变量.为了节省机时和减少数据输入,文中还提出了一种能更简便、直观地处理周期性对称约束的直接伪单元,并采用了自动网格划分等技术.文中编制的程序,可直接应用于实际工程设计.     

转轮叶片裂纹声发射信号的特征提取及其传输

为了实现水轮机转轮叶片裂纹在线监测,本文对基于DSP的转轮裂纹声发射检测系统进行了软件和硬件设计,实现了对金属裂纹声发射信号进行分析并提取其信号的特征参数,然后通过蓝牙模块将特征参数传到上位机.经实验测试表明提取的声发射信号特征参数有效,数据传输误码率低.