低压螺旋湿式气柜导轨制作工艺和样板胎具的设计计算

低压螺旋湿式气柜的螺旋导轨集定位、导向和增强薄壳筒体的刚性等功能于一体，是气柜的关键部位，对气柜是否能顺利升降关系极大，但是也因其复杂的几何形状和严格的尺寸允差，给施工提出了非常高的技术要求。本文从实际出发，介绍了3500m，低压螺旋湿式气柜螺旋导轨的制作工艺及3500m3气柜螺旋导轨样板胎具的计算方法，主要是根据已知条件求出胎具底座的实际长度、胎具各立板的高度和相互间的距离。     

直线滚动导轨机构承受垂直载荷时的刚度计算

本文应用赫兹弹性接触理论,分析了直线滚动导轨的工作机理,即几何关系和物理关系,导出了承受垂直载荷时的刚度计算方法,并通过实验数据和理论计算结果的对比,论证了本计算方法的可靠性。     

静压导轨误差均化效应影响因素研究

针对一种实际的四油腔闭式静压导轨设计方案,将导轨轮廓误差分解成具有不同波长的轮廓误差分量,应用油膜厚度均化分析方法,计算了不同轮廓误差分量对应的运动误差及静态均化系数.分析表明,轮廓误差分量的波长、油垫长度及运动直线度评定长度对静压导轨静态均化效应具有显著影响.因此,在设计时应优化油垫长度与运动直线度评定长度的比值,使静压导轨均化效应对于较宽波长范围的轮廓误差分量得以增强,从而减小运动误差与轮廓误差的比值,在提高导轨运动精度的同时降低其加工难度.     

负载因素对液体静压导轨系统性能的影响

从液体静压导轨系统全局的角度出发,研究负载因素对其性能的影响。利用液阻网络理论,综合考虑油液黏温效应,推导关联参数与负载因素之间的数学关系,建立基于关联参数的CFD求解计算模型;在不同负载因素条件下,根据摄动理论,使用Fluent动网格技术求解导轨系统的性能参数,进而研究其在脉冲载荷下的振动性能。研究结果表明:负载因素与初始压力比对导轨系统的性能参数产生影响,当负载比越大时,系统流量、固有频率和最大振幅就越小,同时阻尼与阻尼比就越大;系统刚度则主要随初始压力比增大先增大后降低,出现峰值;作为导轨系统重要设计参数,可以通过调整初始压力比来适应负载因素的变化,以达到更好的系统性能。     

考虑轧辊和轧件弹性变形时冷轧薄板接触弧长的确定及轧制压力计算

本文在计算冷轧薄板接触弧长度和轧制压力时,不仅考虑轧辊弹性变形,而且也考虑轧件弹性变形。把变形区分为入口弹性区、塑性区和出口弹性区。应用弹性力学基本方程、塑性条件和平板压缩理论导出了入口弹性区和出口弹性区单位宽度轧制力公式及塑性区平均单位压力公式。应用弹性接触理论和变形区的几何关系导出了计算冷轧薄板接触弧长度公式。最后给出了考虑轧辊和轧件弹性变形时计算冷轧薄板的总的轧制力公式。本文公式比目前广泛采用的Bland—Ford公式和M.D Stone公式简便,不用迭代和查表能直接计算出接触弧长度和轧制压力,因此计算精度较高。不仅适用于一般工程计算,而且也能为在线控制的电子计算机提供较为精确的轧制力数学模型。     

矿井通风网络计算的牛顿法

本文对矿井通风网络计算的传统方法(斯考德——恒斯雷法)进行了分析,指出用计算机时不宜继续采用此法;提出了矿井通风网络计算牛顿法。通过若干实例,用两种方法进行对比计算,说明用牛顿法所建立的数学模型更合乎通风网络的客观规律,计算结果更为精确,并具有收敛快,精度高等优点。     

套管承插式脚手架节点力学性能研究

为了揭示套管承插式节点的半刚性特性、计算方法及其对节点及脚手架承载力的影响,本文结合相关试验数据、数值仿真和理论分析,研究了节点连接棒的伸入长度、连接方式对节点刚度产生的影响以及节点刚度对脚手架承载力的影响。分析结果表明：节点连接棒的长度为在12cm范围内时,伸入长度的变化决定了节点的刚度大小,超过12cm时,节点刚度的数值基本不受连接棒伸入长度影响;固定式连接棒的节点转动刚度相对于活动式的提高11%左右,进一步模拟得到采用三点焊接方式的节点刚度最优。最后选取5组节点刚度数据对脚手架进行仿真计算,得出节点刚度对结构极限承载力大小的影响能达到40%,说明节点刚度对脚手架承载力有显著影响。     

行星滚柱丝杠副载荷分布及刚度计算

针对以往行星滚柱丝杠副刚度计算结果精度不足的问题,依据赫兹弹性接触理论,以滚柱为研究对象,对3种变形分别进行理论分析和计算:螺纹和滚柱之间的点接触螺纹槽的赫兹接触变形;丝杠和螺母分别与滚柱接触时的轴向变形;丝杠和螺母分别与滚柱接触时螺牙的变形.在分析行星滚柱丝杠副载荷分布规律的基础上,建立新的刚度数学模型.利用Matlab软件编写计算程序,得出行星滚柱丝杠副的轴向刚度曲线,并通过与试验数据进行对比,验证了该模型的正确性.     

机床导轨结合部变形所产生的加工误差

本文根据结合面的数学模型进行了下列三方面研究:对常用的机床导轨型式推导通用力平衡方程式;建立各种平面移动式导轨结合部变形的数学模型;得出单层和双层平面移动式结合部变形所产生的加工点位置误差的通用计算公式。用计算机模拟实际工况进行计算,以此对各种导轨结合部在相同条件下的加工误差特性进行了分析比较,为机床设计中选择最佳设计方案、预估设计效果和寻求合理设计参数提供了依据.     

冷轧板材接触弧长度的确定及轧制力计算

本文从轧辊和轧件的弹性变形出发,提出一个简便而精确的接触弧长度计公算式。在此基础上又提出了简便而又较为精确的轧制压力计算方法——图表法和解析法(简化公式)。并又提出一个考虑轧辊辊身端部弹性接触压力的铝箔轧制压力计算公式。上述公式不仅为一般工程计算提供了方便的条件和较为符合实际的结果,并为电子计算机控制提供简便而又较为精确的轧制压力数学模型,对提高轧制力予报精度,减少计算机的内存占用量、提高在线的运算速度,都有着重要的实际意义。     

数控切割高度凸轮的数学模型、计算机算法及数值软件

本文建立了利用数控切割技术加工精密高度凸轮的数学模型和计算机算法,并编制了数值软件。根据本文所介绍的算法,可精确的计算出数控切割机床钼丝的运动轨迹,消除了原理误差,提高了加工精度和生产效率。现已在生产中应用。     

轴承滚子加工精度对高速电主轴动力学性能的影响

以高速电主轴为研究对象,建立了能够在考虑滚子加工精度的情况下计算电主轴支承轴承每一个滚子受力和轴承刚度的计算模型和转子的动力学模型。结合具体算例研究了滚子加工精度对轴承轴心轨迹、转子临界转速、前三阶振型及不平衡响应的影响,同时研究了径向载荷对高速电主轴不平衡响应的影响。数值计算结果表明,当滚子的加工精度在理想状态时,轴承轴心运动轨迹为一个椭圆,随着滚子加工精度的降低,轴承轴心运动轨迹不再是一个椭圆。当滚动体加工精度和轴向载荷不变时,径向载荷越大,轴端的不平衡响应振幅越大。随着滚动体加工精度的降低,转子的临界转速减小,前三阶振型基本不变。当转子角速度相同时,加工精度越低,转子不平衡响应振幅越大;当加工精度不变时,随着转子角速度的增大,转子不平衡响应振幅越大。     

RV减速器扭转刚度特性分析

以广泛应用于机器人关节的RV减速器为对象,针对其结构特点,构建了减速器整机的几何模型,以及在ANSYS环境下考虑轴承刚度、轮齿啮合刚度及各构件弹性的有限元模型,分析得出了对应曲柄轴自转1周的整机扭转刚度的变化规律;与实验结果比较,验证了该模型的有效性与计算精度.在此基础上,应用该模型进一步分析了摆线轮与针齿啮合齿数以及轴承刚度变化对整机扭转刚度的影响规律.结果表明:轴承刚度是影响整机扭转刚度变化的主要因素;在分析整机扭转刚度特性时,将轴承刚度按非线性变化规律考虑时能够更精确地揭示整机的扭转刚度特性.     

考虑冷轧板材入口和出口弹性变形的接触弧长度的确定及轧制力计算

本文提出一个不仅考虑轧辊弹性变形,而且还考虑冷轧板材入口和出口弹性变形对接触弧长度影响的接触弧长度精确计算公式。因为精确确定轧辊和轧件相接触的接触弧长度,有助于对冷轧过程的进一步认识,使理论能更符合冷轧过程的物理变化规律。并在该公式的基础上,又提出一个简便而较精确的轧制力计算方法——图表法和解析法(简化公式)。上述公式和计算方法不仅适用于薄带钢和超薄带钢,而且还适用于铝箔等有色金属薄带材和箔材的计算。为冷轧工艺和冷轧机设计等一般工程计算提供了方便的条件,并给出较为符合实际的计算结果。此外,对合理选择冷轧机的工作辊直径和确定薄带材尤其是超薄带材的最小可轧厚度以及为电子计算机控制提供精确而又简便的数学模型,对提高轧制力予报精度,减少计算机的内存占用量,提高在线的运算速度,都有着重要的实际意义。     

斜齿轮时变啮合刚度算法修正及影响因素研究

针对势能法计算斜齿轮时变啮合刚度精度不足问题,提出一种刚度修正算法.考虑端面重合度大于或小于轴向重合度两种情况下单齿接触线长度的不同表达形式,建立齿根圆与基圆不重合时的变截面悬臂梁模型,采用切片法和积分思想推导并计算了斜齿轮啮合刚度,通过与ISO算法和有限元法对比分析,验证了该修正算法的可行性.在此基础上,探讨了螺旋角、模数、齿数、齿宽和压力角等参数对啮合刚度的影响.计算与分析表明,啮入段的相对时间与端面重合度和轴向重合度大小及比重有关;齿轮基本参数的变化引起重合度和单齿啮合刚度的改变,进而影响综合啮合刚度波动值和均值;当端面重合度或轴向重合度在整数附近时,啮合刚度波动值较小,而总重合度在整数附近时,啮合刚度波动值较大.与传统势能法相比,修正算法提高了斜齿轮时变啮合刚度的计算精度,在斜齿轮刚度激励的准确计算方面具有较强的实用性.     

柔支腿对门式起重机挠度的影响

在工程实际应用中,针对检测砝码重量不足的情况下,评估起重机结构的安全可靠性是检测中急需解决的问题.主梁挠度是起重机整机试验中最重要检测指标,因此,定量地掌握结构参数对主梁挠度的影响尤为重要.对于大跨度大吨位门式起重机,以往的解析计算都没有考虑一刚一柔支腿对主梁挠度的影响.文中针对通用大跨度大吨位门式起重机建立数学模型,在考虑主梁弯矩和支腿弯矩的耦合作用下,基于变分原理求得了门架结构主梁跨中挠度的解析解.然后设计实验模型,在WEW-600B型试验机上进行实验.实验数据表明,门架结构挠度的解析解较原有的计算方法,计算精度有很大提高,为门架结构的设计和检验提供了理论依据.     

刚-柔支腿对门式起重机挠度的影响

在工程实际应用中,针对检测砝码重量不足的情况下,评估起重机结构的安全可靠性是检测中急需解决的问题.主梁挠度是起重机整机试验中最重要检测指标,因此,定量地掌握结构参数对主梁挠度的影响尤为重要.对于大跨度大吨位门式起重机,以往的解析计算都没有考虑一刚一柔支腿对主梁挠度的影响.文中针对通用大跨度大吨位门式起重机建立数学模型,在考虑主梁弯矩和支腿弯矩的耦合作用下,基于变分原理求得了门架结构主梁跨中挠度的解析解.然后设计实验模型,在WEW-600B型试验机上进行实验.实验数据表明,门架结构挠度的解析解较原有的计算方法,计算精度有很大提高,为门架结构的设计和检验提供了理论依据.     

电力线通信最优数据帧长度研究

常规介质的计算机网络MAC层的帧长度与采用的介质访问控制方式有关.对于PLC网络,由于信道存在严重的非周期的异步脉冲干扰,其MAC层的帧长度不仅与采用的介质访问控制方式有关,而且与电力线上的脉冲干扰有关.论述了电力线信道上脉冲干扰的特性,运用概率论推导出存在脉冲干扰时求解数据帧长度的数学模型,并进行了仿真模拟验证.通过理论计算和仿真模拟,表明应用本文提出的方法可求解在给定脉冲干扰情况下的最佳数据帧长度.     

微震信号初至拾取的AIC算法及其分析

为了提高微震信号P波初至到时的拾取精度,对微震信号初至拾取的赤池信息量准则(AIC)算法包括AR-AIC算法、VAR-AIC算法进行分析和对比,给出AR模型阶数M、特征函数、时窗长度对拾取结果影响及其选取规律。结果表明:AR模型阶数M对AR-AIC算法的计算精度和计算速度有较大影响,AR模型阶数M越大,算法计算速度越慢,AR模型阶数M应选择AIC(M)最小值时的阶数M或者选择AIC(M)最小值稍前的阶数M;特征函数、时窗长度对VAR-AIC算法的计算精度有影响,特征函数建议选择CF₄,时窗长度建议选择600～1 000个采样点,时窗结束时刻为信号最大振幅值时刻,开始时刻为信号最大振幅时刻向前移动600～1 000个采样点。     

套管承插式脚手架节点力学性能分析

为了揭示套管承插式节点的半刚性特性、计算方法及其对节点和脚手架承载力的作用规律,结合相关试验数据、数值仿真和理论分析,研究节点连接棒的伸入长度、连接方式对节点刚度产生的影响,以及节点刚度对脚手架承载力的影响.分析结果表明:连接棒的伸入长度对节点刚度有重要的影响.当连接棒长度小于12 cm时,节点刚度的大小会随着长度的增大而显著增大;长度超过12 cm后,节点刚度的大小基本保持稳定.另外,连接棒的连接方式也会对刚度产生重大影响.通过试验得到固定式节点的转动刚度大小比活动式的节点刚度提高11%;并且通过进一步模拟发现,采用三点焊接方式得到的节点刚度达到最大.最后选取5组节点刚度数据对脚手架进行仿真计算,得出节点刚度对结构极限承载力大小的影响能达到40%,证实竖向节点刚度对脚手架承载力有显著影响.