拉削振动的数学分析和实验研究（I）

建立了新的拉削振动的动力学模型，推导出振动位移的数学表达式，得出了拉削振动的基本规律，为拉刀设计提供了理论依据。     

基于双阀芯的挖掘机振动掘削系统仿真分析

针对传统的机械式激振实现振动掘削的结构复杂、功能单一的缺点,根据双阀芯的工作原理设计了一个基于双阀芯的挖掘机振动掘削系统,该系统能通过控制液压系统实现振动掘削的精确控制并能方便地调节振动参数.为了在设计阶段实现系统的优化,分析不同振动加载方式对系统控制性能的影响,以双阀芯系统的数学模型为基础建立了双阀芯振动掘削系统的AMESim仿真模型,运用计算流量反馈的流量控制方法和PID算法实现了阀芯的流量控制,并对矩形波、正弦波和三角波三种流量输入波形的控制精确性进行了仿真分析,得出了三角波和正弦波要比矩形波输入控制更精确的结论,对振动参数优化试验有一定的指导意义.     

仿雨滴织构拉刀减磨润滑机制

采用激光加工技术在键槽拉刀后刀面加工了仿雨滴形状的表面微织构,进行了45#钢负载拉削试验研究,同时,基于N-S方程与润滑理论,建立雨滴织构拉刀减磨润滑数学分析模型,求解拉刀润滑油液的流动特性,剖析微织构拉刀的减磨润滑机制.研究表明,微织构拉刀能够有效降低拉削负载,提高刀具响应性能,减缓刀具磨损,改善拉削性能;拉削过程中,雨滴形状微织构可以有效减小润滑液流动阻力,加快润滑液流动速度,使得润滑液在单位时间内可以带走更多的热量,降低拉削温度,提高拉削效率与加工精度;同时微织构槽可存储微量拉削液,在微润滑状态下可补充局部拉削液断层的不足.     

TC4钛合金小孔钻削试验及钻孔质量研究

为了研究TC4钛合金的小孔钻削性能,采用单因素试验设计,利用DEFORM-3D软件建立钻削仿真模型,并结合钻削试验对比,分析了小直径麻花钻的主轴转速与进给速度在单一变量下对钛合金钻削轴向力的影响趋势。结果表明:钻削轴向力随主轴转速的增大而减小,随进给速度的增大呈波动上升趋势。基于钻削试验数据,利用MATLAB软件进行了多元回归分析,建立了钻削轴向力与进给速度、主轴转速之间的关系式,并进行了对比验证。通过立式显微镜对不同钻削参数下钻孔表面形貌和钻屑形态进行了观测与分析。     

麻花钻的钻削参数对钛合金钻削性能的影响

为提高麻花钻对钛合金材料的钻削工艺,采用DEFORM-3D软件建立了麻花钻钻削钛合金的有限元仿真模型。应用正交试验分析了在钻削过程中,钻头直径、钻削速度、进给量3个因素对麻花钻轴向力的影响。采用极差和方差分析,确定了最优钻削参数组合并检验了各因素对轴向力的显著性。根据正交试验数据,利用MATLAB软件进行了多元线性回归分析,建立了钻削力的数学模型。通过经验公式计算与仿真数据的对比分析,为后续钛合金材料在实际钻削加工过程中钻削参数的选择、优化提供了理论依据。     

高压断路器操动机构动力学特性联合仿真研究

基于联合仿真方法,建立了包含传动机构动力学模型与液压系统仿真模型的高压断路器操动机构联合仿真模型.以液压操动高压断路器为研究对象,搭建工程实验测试平台,并测量了液压操动断路器在分合闸操动下动触头及液压推杆的位移特性,通过与工程实验数据的对比,验证了联合仿真模型的准确性与适用性.基于所建立的联合仿真模型,分析了液压系统不同初始油压下的断路器操动机构的动力学特性.研究结果表明:当液压系统油压为44～49 MPa时,能够优化断路器操动时间和传动机构运动的平稳性.     

动力总成悬置系统建模及振动仿真

对动力总成悬置的隔振原理和动特性进行理论分析,建立了三点支撑式动力总成-液压悬置系统的6自由度数学振动模型．利用模型在MATLAB／SIMULINK上模拟制动、转向和稳态工况下系统的振动情况,识别出动力总成-液压悬置系统在这些典型工况下的主要振动方向和大小．与试验结果比较表明,仿真结果在振幅上真实地反映了系统振动情况．     

液压操动机构高压断路器分闸振动特性仿真与实验研究

建立仿真模型,对断路器分闸过程中的振动特性进行仿真分析,研究断路器不同位置的振动情况.进行现场实验,对363 k V液压机构断路器的振动特性进行实地测量,并与仿真结果进行比较,保证仿真结果的准确性.改变缓冲器参数,仿真分析缓冲力对断路器分闸过程中振动特性的影响,并以此为基础,对采用不同尺寸分闸缓冲环的样机进行现场振动特性测试,实验验证通过增大缓冲力实现减振的可行性和有效性.     

一种简单适用的拉刀托架

结合生产实例较全面地介绍了一种卡圈产品在拉削加工时,如何通过对拉削机床的拉刀托架进行改装设计,以拉刀的运动作为拉刀托架的动力,拉削过程中拉刀托架除由拉刀自身运动拖动外,无需任何外力就可实现拉削加工。实例表明这些措施能有效地提高拉削质量及降低劳动强度。     

流体参数对航空发动机液压管路振动特性的影响

考虑了黏弹性系数和脉动流因素,采用牛顿法建立了航空发动机液压管路在基础激励下的非线性流固耦合振动数学模型,并将方程进行了无量纲化.根据梁模型横向弯曲振动模态函数,采用Galerkin法将运动方程在模态空间内展开,利用Matlab和Mathematica软件数值仿真,分析研究了航空发动机液压管路的流体压力、流速、轴向力等参数对振动特性的影响.最后通过实验验证了所得结论与理论相符合.     

低地板轻轨车液压防折弯系统阻尼特性分析

液压防折弯系统是单车型低地板轻轨车上用以提高列车运行平稳性、稳定性和曲线通过性能的重要部件,具有防折弯和横向减振两大功能.通过对防折弯系统原理进行分析,建立了影响其横向减振功能的阻尼数学模型,并仿真分析了缓冲阀门组中的节流阀和限压阀对阻尼特性的影响.阻尼特性的仿真曲线与试验曲线吻合较好,证明了阻尼模型的正确性.     

基于螺旋面钻头振动钻削实验研究及机理分析

通过振动钻削实验装置,采用普通麻花钻和螺旋面钻头在不同的振动钻削参数下对高温合金和碳钢进行振动钻削实验,分析基于螺旋面钻头普通钻削和轴向振动钻削条件下不同的断屑效果.并针对钻削中轴向钻削力和扭矩进行实验研究和理论分析,研究普通麻花钻和刃磨螺旋面麻花钻对加工过程的不同影响.实验结果表明:与普通钻削所得的切屑比较,振动钻削有利于断屑,切屑体积小,排屑顺畅;复杂螺旋面振动钻削中轴向力与扭矩比普通麻花钻小,其轴向力的变化过程也比普通麻花钻平稳.     

混凝土泵车臂架系统建模与仿真分析

根据37m混凝土泵车臂架液压系统工作原理,基于AMESim软件建立臂架系统仿真模型。对泵车臂架在水平工况下的动态特性进行仿真试验,将仿真结果与实测数据进行对比分析,验证了仿真模型的合理性。     

基于制造误差的新型无同步齿轮液压振动锤同步性研究

为研究由实际制造引起的机械系统差异对系统自同步能力的影响,提出了以双马达无同步齿轮液压振动锤为研究对象,结合流体力学、机械振动、机械系统动力学和机电液耦合动力学理论,建立了新型无同步齿轮的液压振动锤模型。运用matlab/simulink计算机数值仿真对该模型进行研究,分析了机械系统的差异对系统自同步振动的影响规律。仿真结果表明,由制造误差造成的偏心块质量差异和回转轴系的摩擦系数差异,差异在一定范围内液压振动锤可以实现同步振动。当超过这一范围时,系统同步性消失,无法实现同步振动。试验结果表明,建模仿真正确反映了机械系统差异对系统自同步能力影响的规律。     

综合式圆孔拉刀的多目标优化设计

针对以单目标优化设计圆孔拉刀的某些不足，采用多目标优化设计圆孔拉刀。在考虑刀具及机床等约束的基础上，以圆孔拉刀粗切齿部长度最短和拉削力最小为优化目标，对圆孔拉刀参数中的齿升量及齿距进行了优化，并用罚函数法进行了实例优化     

无同步齿轮液压振动锤系统的马达泄漏特性及耦合同步条件

为研究2个马达内部结构差异引起的油液泄漏差异对系统耦合同步能力的影响,以双马达无同步齿轮液压振动锤为对象,考虑液压系统和土的非线性,用流体力学、振动力学、土动力学和机电液耦合动力学理论建立系统耦合振动状态下机-电-液-桩-土整体系统的运动模型,运用Matlab/Simulink对该模型进行仿真研究,分析不同马达柱塞副间隙对系统同步振动的影响。研究结果表明:以马达A柱塞副间隙δ1=2.0×10-5 m为基准,当马达B柱塞副间隙δ1为(2.0～2.6)×10-5 m时,系统经过几秒钟振荡后能够实现同步振动;当马达B柱塞副间隙不在这一范围时,系统将无法实现同步振动;建模仿真结果反映了马达内部结构差异对系统耦合同步能力的影响,可为无同步齿轮液压振动机械液压系统的设计提供参考依据。     

在Matlab/Simulink环境下的动态铣削力仿真

以圆周铣削颤振理论为基础，考虑瞬态切屑厚度及刀具有效前角对动态铣削力的影响，建立一种更准确且更实用的圆周铣削过程的动力学模型．运用数字仿真技术，在Matlab／Simulink环境下建立铣削力系统的计算机仿真模型；利用已有的试验数据，对动态铣削力模型进行了仿真研究．仿真结果表明，该模型的有效性和合理性，能够正确反映铣削力与各种切削参数之间的关系以及刀具的振动状态．     

综合式圆孔拉刀的多目标优化设计

针对以单目标优化设计圆孔拉刀的某些不足，采用多目标优化设计圆孔拉刀。在考虑刀具及机床等约束的基础上，以圆孔拉刀粗切齿部长度最粒和拉削力最小为优化目标，对圆孔拉刀参数中的齿升量及齿距进行了优化，并用罚函数法进行了实例优化。     

大型立式电动机转子系统模态仿真与振动实验研究

根据电磁耦合理论和电动机的实际工作情况,建立YKSL1730型电动机转子系统的虚拟样机模型,确定模型的载荷和约束。应用有限元仿真系统Msc.Nastran,对该转子系统进行有限元模态分析,获得前3阶固有频率及其振型云图,分析转子变形的分布规律,确定转子在前3阶固有模态下振动的主要危险部位。同时,应用DH5922动态信号测试分析系统对YKSL1730型立式电动机进行振动试验,获得空载工况下的一系列时域信号;通过信号的频谱分析,获得该型立式电动机前3阶固有频率的实验值。研究结果表明:仿真试验结果与理论分析结果很接近,仿真结果可为立式电动机的结构设计与减振降噪提供理论依据;增加转子系统的刚度,可减小转子及其铁芯端部的变形,提高电机运行的平稳性和安全性。     

拉削键槽的缺陷及消除

拉削是一种由多刃刀具进行切削的机械加工方法。单键槽拉削是较常见的拉削加工 ,但在加工中常产生键槽底部与孔的中心线不平行、表面质量差、排屑不畅等各种缺陷 ,严重时甚至造成拉刀折断。文中分析了其缺陷产生的主要原因为拉刀导向芯胎的导向长度不够 ,无法将拉刀准确定位。并通过改变拉刀导向芯胎导向长度的确定方法从而消除了加工缺陷