高铁圆锥滚子轴承滚子与滚道间的接触分析

基于Hertz接触理论与滚子切片理论,对高铁圆锥滚子轴承中不同凸形的滚子与滚道间的接触问题进行了数值分析.建立了滚子-滚道接触应力与接触载荷计算模型,对CRH3型高铁用轴承进行实例分析,求解其在滚子母线方向上的应力与载荷分布,并计算对数曲线型滚子在满载情况下的最佳凸度量.结果表明:滚子的应力集中程度与所受载荷大小相关;滚子的对数曲线型只能减小并不能消除滚子的应力集中现象;滚子的最佳凸度量略小于理论凸度值.     

深穴空心推力圆锥滚子轴承的设计及接触分析

为了克服推力圆锥滚子轴承中直母线滚子的端部应力集中问题,设计了一种深穴空心圆锥滚子轴承,它兼备了空心结构和深穴结构的优点.通过有限元方法分析了实心滚子、空心滚子、深穴滚子和深穴空心滚子的应力分布,并研究了空心度、深穴深度和深穴直径对深穴空心滚子接触应力的影响规律.结果表明:深穴空心圆锥滚子的应力分布优于其他三种结构,深穴结构可以明显改善滚子端部的应力集中现象;圆锥滚子的空心度为55%时较为合理;随着深穴深度和深穴直径的增大,滚子端部的应力变小,而中段的应力却变大.最后,通过对圆柱型、圆锥型和球面型深穴结构的比较,发现圆锥型深穴结构更为合理,且加工方便.     

干片式制动器弹子加压装置的力传递效率研究

针对弹子加压装置输出力损失严重的问题,从弹子加压装置的摩擦与偏载方面出发,建立了一种弹子加压装置的力传递计算模型.基于弹子加压装置的结构特点和运动特点,依据库伦摩擦定理和赫兹接触理论分析量化摩擦和偏载对装置输出力的影响,并依据装置的拟静平衡方程,得出了弹子加压装置的力传递效率计算公式,同时对公式中的相关参数进行讨论.结果表明:装置滚珠处摩擦阻力会严重影响弹子加压装置的力传递性能、装置中弹子槽最优螺旋角为19.88°、调整弹子槽与弹子的匹配尺寸可以改善弹子的传力特性.      

随机载荷下基于Kriging模型的圆锥滚子凸度量优化

为了减小圆锥滚子母线与滚道的接触应力,以31313圆锥滚子轴承为对象,在考虑圆锥滚子轴承载荷随机性的基础上,以圆锥滚子母线与滚道的接触应力最大值为响应值,以凸度量为设计变量,构建滚子与滚道的接触应力最大值的Kriging模型.在此基础上,以构建的Kriging模型为目标函数,建立圆锥滚子凸度量优化模型.应用多岛遗传算法对凸度量进行寻优计算,得到优化的凸度量.结果表明:与传统的优化方法相比,优化得到的凸度量能显著降低圆锥滚子母线与滚道的最大接触应力值.     

涡旋压缩机渐开线型线始端多对圆弧修正

为了提高涡旋压缩机的综合性能,提出了涡旋齿始端多对圆弧修正,这是一种能生成完全啮合型线的圆弧类修正方法.通过对2对圆弧修正的讨论,得出了任意n对圆弧修正涡旋齿的生成方法、始端几何参数间的通用关系式和修正圆弧方程.与传统的单对圆弧修正相比,多对圆弧修正同时可有效地提高压缩机的压缩比和涡旋齿始端强度.研究结果可直接应用于型线修正设计,所提出的圆弧作为涡旋型线的条件丰富了涡旋齿啮合的几何理论.     

圆锥凸轮廓面的数控加工方法研究

应用微分几何理论,以在三维空间所建立的圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面的解析表达式为基础,对数控铣床加工圆锥凸轮廓面所需刀具轨迹方程的建立方法进行了研究,根据所采用的锥形刀尺寸等于或小于圆锥滚子尺寸的情况,推导出相应的刀具轨迹方程的解析表达式.其结果可作为数控加工圆锥凸轮廓面编程时的基础数学模型.     

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.     

涡旋机械的涡旋体始端型线研究

涡旋机械中涡旋体的始端型线不但影响排气角和压缩过程,而且与涡旋机械的整机性能及涡旋体始端的强度有密切联系．着重分析了圆弧型型线修正问题,包括对称圆弧修正、不对称圆弧修正、对称圆弧加直线修正和不对称圆弧加直线修正,研究了不同修正条件下的排气角．     

涡旋式压缩-膨胀复合机的能量转换效率

涡旋型线的齿端修正对涡旋机械的性能有着重要影响.本文采用两段圆弧修正的方法对涡旋式压缩-膨胀复合机的涡盘进行齿端型线修正.用能量转换效率作为评价指标,研究了不同负载和不同进气压力条件下复合机膨胀过程的性能.试验结果表明,型线修正后能有效增加复合机中心腔的吸气容积,提高复合机的主轴轴功率及能量转换效率,为进一步的结构优化设计提供了依据.     

直动从动件圆锥凸轮机构的数控加工

应用单参数曲面族包络面理论分析和研究圆锥滚子直动从动件圆锥凸轮机构,导出了圆锥凸轮廓面的数学表达式 以该表达式为基础,建立了采用尺寸等于或小于圆锥滚子尺寸刀具加工圆锥凸轮时的刀具刀尖轨迹方程