车门包边液压机模块与模具耦合刚度分析技术

以天津市天锻压力机有限公司研制的公称力为1500kN组合框架式车门包边液压机为例,根据对在液压机与模具耦合后模型进行不同工况下的分析,分别找出了横梁和立柱的最大应力位置及最大变形量,为改进设计提供了依据。     

基于Pro-E的六连杆机构压力机优化设计

使用Pro-E对六连杆机构压力机进行了优化设计。在整个优化过程中首先建立压力机六杆机构模型、进行敏感性分析,找出对压力机整个公称压力行程所用时间敏感的独立参数变化范围,以压力机公称压力行程12 mm内所用时间最大化为目标,以滑块行程65 mm为约束,通过对各个独立参数在其敏感范围里进行迭代运算,得出使压力机整个公称压力行程所用时间最大时各个独立参数的值,即最优解。通过优化使压力机在公称压力行程内最大速度和最大加速度明显下降,急回特性更加明显。     

压力机传动原理研究

本文不仅考虑了螺旋压力机的名义压力和冲击能量效率，而且主要考虑了传动速度参数变化这一基本特性，来设计螺旋压力机的传动类型。这种方法可用作设计新型螺旋压力机的依据和对压力机进行受力模拟。     

采用伺服压力机实现冲压节能的定量研究

为了研究伺服压力机在冲压加工中的节能效果,对一台用于洗衣机外壳冲压生产的6300 kN多连杆机械伺服压力机的整机能耗和滑块做功进行了定量测量,并对其能耗情况进行了计算分析。结果显示,被测压力机在完成伺服冲压工艺要求的前提下,整机单次能耗为0.094 5 kW·h,单次比能耗为15.0×10^-6 kW·h/kN,从整机输入到滑块的能量传递效率为39.5%。由此可得,被测压力机单次能耗与所替代的传统8000 kN油压机相比降低86.4%,能量传递效率比文献数据提高至少25%。结果表明,采用伺服压力机在实现高性能伺服冲压工艺基础上取得了显著的节能效果。     

采用伺服压力机实现冲压节能的定量研究

为了研究伺服压力机在冲压加工中的节能效果，对一台用于洗衣机外壳冲压生产的6300 kN多连杆机械伺服压力机的整机能耗和滑块做功进行了定量测量，并对其能耗情况进行了计算分析。结果显示，被测压力机在完成伺服冲压工艺要求的前提下，整机单次能耗为0.094 5 kW·h，单次比能耗为15.0×10^-6 kW·h/kN，从整机输入到滑块的能量传递效率为39.5%。由此可得，被测压力机单次能耗与所替代的传统8000 kN油压机相比降低86.4%，能量传递效率比文献数据提高至少25%。结果表明，采用伺服压力机在实现高性能伺服冲压工艺基础上取得了显著的节能效果。     

气液螺旋压力机液压系统动态仿真

本文对气液螺旋压力机的提升过程作了动力学分析,建立了提升过程的数学模型,编制了用四阶Runge-Kutta方法直接求解状态方程组的仿真程序.为解决“病态方程”的问题,在仿真程序中采用了“状态分段法”,使计算工作量显著减少,程序运行时间明显缩短.对630kN气液螺旋压力机的参数进行了仿真计算和实测,其结果表明,仿真误差小于10%,能满足工程计算要求.     

新型并联式液压压力机运动学和静力学性能分析

为设计新型并联式液压压力机,使其获得良好的运动学和静力学性能,提出用杆件无量纲参数建立其尺寸模型,该模型在有限区间内描述了并联式液压压力机所有可能的尺寸组合,模型空间中的任意一点代表具有相同或相似性能的同一族压力机结构。基于机构学理论建立了并联式液压压力机输入和输出间的运动学和静力学关系,提出以有效行程和平均输出力作为描述运动学和静力学性能的评价指标,并根据尺寸模型及定义的性能指标绘制了反映其机械性能与尺寸参数组合关系的性能图谱。基于性能图谱,可以对并联式液压压力机进行优化设计。     

基于工程软件的“机械设计基础”课程设计实践

为满足"机械设计基础"课程设计中对学生工程软件应用能力及工程设计素养等培养的要求,使学生掌握工程软件在实际工程设计中的具体应用过程,提高学生机械设计与分析能力,联合应用Solidworks、ADAMS和Ansys等工程软件实现"机械设计基础"课程设计中100 kN六连杆机械压力机的设计。首先,进行压力机机构的尺寸参数设计,用Solidworks软件完成压力机机构的结构设计;其次,将压力机机构模型导入ADAMS软件中进行运动学和力学仿真,据此设计压力机的驱动电动机、二级减速传动和机座;最后,利用Ansys软件对压力机的机座和曲轴等重要零件进行有限元仿真,校核零件强度,以满足压力机安全运行的要求。     

螺旋压力机力—能检测的新方法

本文提出以短圆环镦粗法同时检测螺旋压力机的力、能参数.这种新的检测方法基于圆环镦粗时变形规律,首先决定试件接触面上的摩擦系数,然后据此系数下的塑性变形功、力,决定螺旋压力机的打击能量与打击力.该方法简便,所有分析计算均编制程序,在袖珍计算机PC—1500上完成,检测结果满意.宜于尚无电测条件的一般厂矿采用.     

双盘摩擦压力机的实验研究和工程计算方法

通过对J53—300型摩擦压力机的实测和对驱动摩擦力的分析,指出了现有分析和计算方法的不足之处.在此基础上,拟订了摩擦压力机的工程计算方法,并经实验验证.     

二自由度七杆压力机实验平台的设计

基于多连杆传动机构,设计了一种100kN二自由度七杆机械压力机实验样机。首先根据工作环境和拟定的初始参数,设计出各杆件以及机架的尺寸,通过Pro/E对杆件和机架进行三维建模和装配。再利用ADAMS对压力机机构进行运动学仿真和动力学仿真,通过分析驱动力矩曲线,对电机进行选型计算并设计出减速传动机构。最后利用ANSYS对压力机的机架和主要受力零件进行刚度和强度分析,将分析得到的数据进行校核,以保证机构在整个运动过程中的安全性和稳定性。     

螺旋压力机的力能关系和打击效率

本文对螺旋压力机的力能关系作了初步的探讨,推导出飞轮打滑前、后压力机能够给出的锻件变形功的公式,作出了力能关系曲线和打击效率曲线,并与实测结果进行了比较.文中还对提高螺旋压力机的效率以及如何合理设计等方面,提出了一些看法.     

基于正交试验对不同螺栓预紧力算法的规律分析研究

本文采用正交试验设计方法对标准长颈对焊法兰进行分析,研究法兰公称直径的Dn、设计压力p、设计温度t和密封类型等因素对螺栓预载的影响。采用标准平焊法兰a、标准平焊法兰b和标准长颈对焊法兰,用编制的法兰设计和螺栓预紧力计算软件分别应用EN1591-1法和华脱尔斯法(WATERS法)计算螺栓预紧力,分析比较两种方法螺栓预载计算结果的差异。本研究旨在研究法兰公称直径DN、设计压力p、设计温度t和密封类型等因素对螺栓预紧力大小的影响,为实际安装工作中的法兰螺栓提供了一定的理论参考。     

锻压设备模糊优化设计

本文给出了一种锻压设备模糊优化设计方法。其基本思路为:在给定了约束的满足度μ(?)某一定值λ后,建立约束满足度μ(?)和目标满意度μ(?)曲线,根据工程实际经验进行模糊判决,兼顾目标和约束两方面的要求,定出满意的方案。文中阐明了方法的基本原理和步骤的并以4000kN摩擦压力机机身设计为例作了说明。     

膨胀式椎弓根螺钉的强度测试

测试膨胀式椎弓根螺钉(Expansive Pedicle Screw, EPS)的耐疲劳强度及抗折弯强度.在超高分子聚乙烯材料上对短尾型EPS螺钉、万向型EPS螺钉和Tenor螺钉进行100万次的周期载荷疲劳实验;用特殊夹具分别固定短尾型EPS螺钉、万向型EPS螺钉和Tenor螺钉,并于生物力学实验机上进行螺钉机械强度测试.在超高分子聚乙烯材料上对螺钉进行100万次的周期载荷疲劳实验完成后短尾型EPS螺钉、万向型EPS螺钉和Tenor螺钉均未发生疲劳现象,短尾型EPS螺钉的最大折弯力(6.52±0.39 kN)与Tenor螺钉的最大折弯力(6.86±0.42 kN)之间的差异无统计学意义(P>0.05),而万向型EPS螺钉的最大折弯力(5.69±0.39kN)与TENOR螺钉的最大折弯力(6.86±0.42kN)之间的差异有统计学意义(P<0.05).短尾型EPS螺钉和万向型EPS螺钉的抗疲劳强度与非膨胀螺钉无明显差异,并未因其中空结构而使抗疲劳强度下降.虽然万向型EPS螺钉的机械强度较普通螺钉低,但是足够承受人体上半身的载荷.     

基于CFD的深水隔水管螺旋列板几何参数优选

基于计算流体动力学方法(CFD),利用FLUENT软件计算亚临界雷诺数条件下隔水管和螺旋列板的升力系数和曳力系数等流场参数并进行对比;以流场参数为目标函数,建立正交数值模拟试验,并对螺旋列板几何参数进行敏感性分析,确定几何特性对列板性能的敏感度.结果表明:列板高度和条数对减振功效和曳力性能郁有显著影响;优化的几何参数组合可为现场应用中螺旋列板的结构设计提供参考.     

多连杆机械压力机实验平台的设计与分析

跟传统压力机相比,多连杆压力机具有结构紧凑、 刚性强、 对板件冲击小,满负载工作区域较长以及工作效率高等优点.基于多连杆机构,设计了一种800kN精密肘杆式压力机.首先,根据生产要求,通过理论计算确定压力机运动构件的基本尺寸,利用Solidworks建立整体模型.然后,将机构模型导入Adams进行运动学和动力学仿真,根...     

螺旋密封的密封能力及参数优化

建立了流体作层流运动条件下螺旋密封的封液能力模型.用CFD分析了压差力作用下密封介质受力分布和压差力作用下密封介质速度分布,并以此求出泵送流量和压差作用下产生沿螺旋槽的泄漏量和环形间隙产生的泄漏量.根据流量平衡理论求解出密封系数,并对螺旋密封结构的参数进行了参数优化,得出最佳螺旋密封结构参数,即当齿顶宽和齿槽宽比值为1,齿槽深和间隙比值为2.61,螺旋升角为15.6°时密封能力最强.为层流条件下螺旋密封结构参数的选择提供了参考.     

考虑紊流和滑移影响的液态金属润滑螺旋槽轴承设计

为了研究液态金属作为润滑介质时对螺旋槽轴承性能的影响,针对液态金属黏度低与接触角大等特点,建立了考虑紊流和边界滑移影响的轴承性能计算模型,进行了液态金属润滑螺旋槽轴承设计。基于螺旋槽轴承的特殊结构,在非正交坐标下运用有限差分法以及局部积分法求解了雷诺方程,得到轴承膜厚压力分布;采用Ng-Pan紊流模型并综合滑移长度模型(SLM)和极限剪应力模型(LSSM),分析对比了考虑紊流滑移影响和层流无滑移时的轴承性能;研究了槽数、螺旋夹角等结构参数对轴承静动态性能的影响,确定了轴承各结构参数的最佳取值。结果表明:适当的半滑移设计可以有效提高轴承承载能力并减少空化区域面积;在槽数为8～12、螺旋夹角为60°左右、槽深为20μm、沟脊比为1时,轴承可以获得良好的静动态性能。研究工作对国产高性能CT设备的液态金属轴承设计具有一定的指导意义。     

基于正交设计的浮式风机Spar平台动态响应优化

为了研究螺旋侧板及其各设计参数(螺旋侧板片数、高度、螺距比)对浮式风机Spar平台动态响应的影响,建立附加螺旋侧板的Spar平台浮式风机整机模型。基于数值模拟和有限元方法,结合正交试验设计方法研究螺旋侧板及其各设计参数对浮式风机Spar平台动态响应的影响,并与不附加螺旋侧板的Spar平台进行对比。研究结果表明:螺旋侧板可明显抑制浮式风机Spar平台的垂荡、纵摇运动响应,对纵荡运动响应影响不大;在所设定的螺旋侧板各设计参数范围内,片数为2、高度为15%D(D为Spar主体直径)、螺距比为5为较佳的螺旋侧板设计参数组合;螺旋侧板高度和螺距比是优化Spar动态响应的最关键设计参数。