隔膜压缩机二指数母线膜腔型面设计及实验验证

针对广泛使用的单指数母线膜腔型面进行了优化计算,分析了该型面的特点和不足,同时以增大膜腔容积、降低膜片应力为目标,提出了二指数母线膜腔型面。该二指数母线膜腔型面下的膜片径向应力峰值在膜片半径的中间及边缘处,这样可以避开与膜片中心区域附加应力叠加,使得膜片中心区域油侧和气侧面上的径向应力相同且均处于一个较低的水平。对比研究结果表明:在相同膜腔半径、相同膜片材料及膜片内应力均达到许用应力条件下,二指数母线膜腔容积相比单指数增大6.6%;在相同膜腔半径、相同膜腔容积及相同膜片材料情况下,二指数母线膜腔下膜片最大径向应力相比单指数降低10.0%,膜片中心区域最大径向应力降低11.8%。     

金属膜片联轴器圆环式膜片的应力分析

用ANSYS有限元程序对金属膜片联轴器中圆环式膜片进行了应力分析,给出了膜片中存在的4种应力的计算结果,并分析比较了4种应力对膜片疲劳寿命的影响.其结果对膜片疲劳寿命的计算提供了参考.     

一种新型全平衡高强度转子式压缩机的几何关系

探讨了一种新型内、外转子啮合的压缩机结构,以短幅外摆线的内等距线为内转子型线进行了典型分析,说明内、外转子型线的形成,并提出了一种工作容积的准确计算方法,分析结果表明：内、外转子型线互为共轭曲线;外转子圆弧齿的啮合是在一定范围内进行的。工作容积的计算结果表明：当齿数比为6：7时,工作腔容积随主轴转角的关系7π/3为周期变化。最后,还对这种新型压缩机与滚动活塞压缩机的空间利用率进行了比较,结果表明两者基本相当。这些结果为进一步研究这处结构压缩机的相关质打出了基础。     

基于PAM-STAMP软件反算求解钛合金外缘翻边展开毛坯

由于外缘翻边成形过程中应力应变在变形区分布不均匀,以及钛合金板材具有明显的各向异性,导致外缘翻边成形及卸载回弹后的试件将会产生诸多形状畸变现象,例如：翻边高度分布不一致、竖边与腹板平面夹角不垂直。本文针对料厚为1.0mm的TA2M钛合金板材,采用PAM-STAMP软件对外缘翻边理想模型进行反算求解展开毛坯。展开毛坯经过外缘翻边成形数值模拟后的结果显示,反算求解法能够准确的计算出试件的展开毛坯,使以上畸变现象可以避免发生。     

四次拟Bézier旋转曲面的构造技术

为了方便解决传统旋转曲面计算复杂和形状难以调节的问题,研究了一种带多形状参数的四次拟Bézier旋转曲面的构造技术。首先,基于二元超限向量值有理插值函数的重要思想,利用带多形状参数的四次拟Bézier曲线作为母线进行旋转曲面的设计;其次,推导了生成整个四次拟旋转曲面的一个显式函数表达式。该方法生成的旋转曲面不仅计算简单而且具有良好的形状可调性,同时还保留了传统Bézier旋转曲面的许多几何特性。最后,对所设计的旋转曲面进行了形状与性质分析,并给出了形状控制参数对旋转曲面形状的影响规律。造型实例表明,所提方法不仅直观、高效,而且易于调整旋转曲面的局部形状,在各种旋转曲面的构造与外形设计中将得到十分广泛的应用。     

往复压缩机管路大气流脉动的数值模拟和实验研究

针对往复压缩机管路大气流脉动问题,基于一维非定常流动理论,对单直管管系、容积腔管系和异径管管系在大脉动工况下的管路气流脉动进行了模拟研究。考虑到阀腔容积及排气阀通道对气流脉动的影响,采用两步法和特征线法相结合的方法,对所建数学模型进行了求解。为了验证模型的准确性,搭建了压缩机大气流脉动测量实验台,对几种管路系统在不同转速和位置下的动态压力进行了测量。研究结果表明:大脉动工况下,采用一维非定常方法模拟的结果与实验结果的吻合程度较好,而平面波动理论计算结果的幅值、相位与测量结果均相差较大;相较于不考虑阀腔影响时的计算结果,考虑阀腔影响后得到的波形图与实测波形图的吻合程度更好;在不同转速、不同管系条件下,所建模型可准确模拟管路的大气流脉动,模拟和实测结果的最大相对误差均小于10%。     

大面积金刚石膜沉积过程中的热应力分析

应用实际工作状态的边界条件计算了金刚石膜中的热应力分布,并用实验手段进行 了验证．结果认为,金刚石膜的热应力沿径向是不均匀的,中间的热应力要比边部的大,主要是 压应力．这种很大的压应力,容易引起金刚石膜的炸裂．     

活塞压缩机舌簧阀的优化设计

根据活塞压缩机的工作过程和阀片的运动方程建立了其工作的模拟模型。采用机械优化设计方法并结合阀片的几何形状进行优化设计。其计算值与试验值较吻合,使容积比能下降了8%,证实具有节能效果。     

基于微粒群算法的叶片曲面形状误差评定

以涡轮机叶片型面的形状误差评定为例,利用NURBS曲线插值构造出截面设计曲线,提出一种四控制点法构造与测量点最近的NURBS截面设计曲线,建立了计算曲面形状误差的数学模型,并应用微粒群算法计算测量点到曲面的最短距离,实现了曲面形状误差的评定。通过与传统的BFGS和DFP优化方法的计算结果进行比较,表明该方法能快速准确地计算叶片曲面的形状误差。     

同步回转式压缩机的几何理论

为了解决压缩机的摩擦能量损失大和零部件使用寿命短的问题，研制了一种全新结构的同步回转式压缩机，它由两个同步运动的转子和气缸等组成。该机气缸的内表面和转子的外表面形成的工作腔与旋转的进气口相通，整个旋转周期可连续进气，流速小，工作腔的两表面相对滑动近似于静态，工作状态极为平稳。介绍了新式压缩机的工作原理、结构特点及几何理论，并详细推导了行程容积、气腔压力以及热力计算的有关公式。实验结果表明，该机结构简单，无易损件，易于密封，摩擦磨损小，成本低，适合各种流体。     

汽车膜片弹簧离合器压紧弹簧优化设计

膜片弹簧离合器的工作性能主要取决于膜片弹簧的结构参数，以膜片弹簧危险点处的当量应力为最小作为优化设计的目标函数，用解问题极值的复合形法进行了求解，计算方法和结果可供设计部门参考。     

旋叶式压缩机的气缸型线研究

根据旋叶式压缩机的工作原理，提出了气缸型线设计的基本原则。通过泄漏分析，设计出由密封圆弧、过渡曲线、主曲线所组成的气缸型线并推导出各段型线的通用方程。压缩机的吸气容积、内容积比等与主曲线的函数形式相关。以抛物线、椭圆、三次曲线以及三角函数为例的研究表明，三次曲线构成的气缸型线具有最大的吸气容积而内容积比最小，适用于大排气量低压比的机器；椭圆型线的吸气容积最小而内容积比最大，适用于小气量高压比的机器；三角函数型线介于两者之间；抛物线不适宜作为气缸型线。型线的最小曲率半径一般出现在过渡曲线段的拐点上，可通过改变曲线形式及扩大过渡曲线范围得到理想的最小曲率半径值，以利于机器的加工。     

多级压缩机压力比与气阀结构参数的优化

本文对多级压缩机压力比与气阀结构参数的优化设计进行了较为全面的研究,并对其中某些重要的问题提出了新的见解。在多级压缩机的优化研究中,以比功率为目标函数,建立了多级压缩机工作过程的数学模型,且在各设计变量对整机性能影响的讨论与研究的基础上,提出了合理的约束条件。通过该理论用于实际的无水瓶装氧压机的设计及改造中检验,充分证明了它的正确性。     

双螺杆压缩机设计新方法及其应用

介绍了一种利用工作过程的数学模拟来选择双螺杆压缩机主要参数的设计新方法;给出了数学模拟的主要内容和结果,该数学模拟显示出主要参数不同取值时,对压缩机性能的影响.将本设计方法应用于一台双螺杆压缩机的设计,取得了满意的结果.表明文中推荐的设计新方法具有实用性.与传统的经验设计方法相比,这种方法不仅大大缩短了设计周期,而且提高了设计精度,还能使所设计的压缩机性能接近最优水平.     

Analysis and Application on the Optimum Restrictive Parameters of Open Hydrostatic Slideway

Open hydrostatic slideway has many advantages, that is, high moving precision, low power in friction, non-crawling and long working life. Near constant clearances of hydrostatic slideway may be obtained in a wide load range by applying new type variable restrictors, new static characteristic formulas and optimum restrictive parameters. Hydrostatic slideway has two characters. One is that the scope of external load is very large. Generally, the largest load is 2 to 6 times the smallest, the other is that the algebraic equation is a horizontal S shape curve, showing that the relation between slideway clearance and external load is a three exponents formula. The curve of the numerical values of this kind of three exponents formula just is the working curve when the hydrostatic slideway is moving, if one section is selected as the slideway work curve randomly without any analysis, the slideway clearance will be changed acutely along with the variation of external load. Selecting the optimum restrictive parameters and the beeline through two inflexions of the curve or tangent of the curve as the range of workload can ensure the minimal change of sliding clearance. Simultaneously, the hydrostatic sliding way has high beeline moving precision.     

双工作腔滑片压缩机气缸型线的研究及特性分析

分析了双工作腔滑片压缩机气缸的型线问题,建立了判别气缸型线优劣的准则,提出了气缸型线的生成原理,依据该原理构造出６ 种气缸型线并导出其特性方程．用判别准则分析这些型线时发现,简谐气缸型线的特性优于其它型线．通过分析简谐气缸型线的结构参数 相对升程对型线特性及工作腔容积的影响,优化出其合适的取值范围为０ ．２７ ～０ ．３５ ．最后对采用简谐气缸型线的滑片压缩机与涡旋式压缩机的性能作了比较,结果表明：简谐气缸型线是双工作腔滑片压缩机比较理想的气缸型线     

植保机械预压空气室的研究

预压空气室虽在国内外生产的植保机械用隔膜泵上已普遍应用,但对该类空气室的性能研究未引起重视。本研究表明,空气室的充气压力、气室隔膜的材质和结构尺寸对气室的稳压效果很有影响,如设计和使用不当,不但达不到预期的稳压效果,还可能加大压力波动。本文通过理论和试验数据的频谱分析指出,预压空气室的充气压力应与工作压力很好匹配,压力脉动最小的最佳充气压力与工作压力之间成线性关系,并建议隔膜泵预压空气室应装有充气压力指示装置。     

GH4169合金环锻件残余应力超声检测

GH4169合金环锻件在新型航空和航天发动机中起着重要作用,残余应力对机械制造过程有着重要的影响。对GH4169制压气机四级盘的整体应力分布进行了超声临界折射纵波(longitudinal critical refracted wave,LCR波)测量,并将该应力分布情况与仿真模拟应力结构图进行对比,结果基本一致,验证了超声LCR波应力检测的准确性。结论表示该类环锻件模锻后存在较大的周向拉应力,该应力的存在会导致该零件的疲劳强度大幅度降低,使用寿命大幅度减少。针对该类问题,通过超声LCR波测量该GH4169制压气机盘喷丸前后应力的变化,试验结果可知,喷丸强化会重塑GH4169环锻件残余应力场,降低其周向拉应力,其行为会有效提高该零件的疲劳强度和使用寿命。超声检测结果误差在10%以内,验证了GH4169环锻件超声LCR波法检测的实用性与可靠性。     

汽车拉式膜片弹簧片的优化设计

通过对离合器膜片弹簧的变形特性和多种约束条件的分析 ,在参考成熟的离合器结构参数的基础上 ,提出了一种离合器膜片弹簧的优化设计模型 ,该模型可以使离合器的后备系数稳定 ,保证离合器可靠地工作 ,并用此方法进行了实例设计 ,结果表明 :优化设计后的膜片弹簧 ,后备系数的稳定性、最大当量应力以及分离力的大小均明显高于原设计。     

压气机盘疲劳可靠性数字仿真分析

以多轴疲劳的临界平面法为基础,应用随机有限元法确定了压气机盘榫槽部位应力的分布参数,通过标准试样的应变控制低循环疲劳试验确定了材料参数的分布,采用数字仿真分析技术,得到了压气机盘寿命的分布形式和分布参数,建立了压气机盘疲劳可靠性模型.由仿真分析结果可知此方法是可行的,它可以有效降低压气机盘的试验费用,缩短试验周期,具有较高的精度.