双列球面滚子轴承力学分析及滚子受载计算方法

以球面滚子轴承为研究对象,运用切片法,综合考虑了滚子-滚道凸度以及轴承内圈倾斜角的影响,建立了滚子并排和滚子错排的球面滚子轴承滚子载荷的计算模型。数值计算了内圈倾斜角、径向游隙、滚子错排角、以及外载荷等参数对球面滚子轴承滚子载荷和轴承内圈径向位移量的影响。计算结果表明,在一定的外载荷作用下,轴承内圈倾斜角度与滚子最大载荷呈线性变化规律;错排滚子的球面滚子轴承最大滚子载荷比并排略小,内圈径向位移量也略小。     

滚子分布方式对球面滚子轴承服役性能的影响

针对单纯考虑径向载荷难以综合评估滚子分布方式对球面滚子轴承服役性能影响的问题,以球面滚子轴承的滚子分布方式为研究对象,建立了能够表征滚子分布方式、自调心工况、转子挠曲以及外部载荷影响的数学模型。同时,编写程序对不同滚子分布方式,轴向、径向载荷以及自调心作用联合工况下的球面滚子轴承服役性能进行研究,从时域和频域两个方面解释了滚子分布对内圈振动的影响规律,归纳调心工况下特征频率的表达式,指出不同分布方式的滚子在联合工况影响下的载荷分布情况。另外,设计了能够在实验室单一环境下实现调心工况的自调心轴承座,选取两种不同滚子分布形式的22215型球面滚子轴承进行试验,并对理论仿真结果进行验证。结果表明:交错式滚子分布方式适用于径向载荷较大且调心作用明显的场合;平行式滚子分布方式适用于轴向冲击较大的工作场合;不论滚子交错分布还是平行分布,主频都约等于单列滚子数与滚子公转频率的乘积,当球面滚子轴承处于调心工况时,会产生附加频率,频率值约等于主频加、减滚子公转频率的整数倍;球面滚子轴承的调心功能本身会抵消由于转子挠曲带来的附加弯矩,但调心功能亦会造成滚子偏载,因此调心作用是以牺牲球面滚子轴承的承载能力为代价的。     

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.     

基于滚刀系统耦合动力学的轴承修形设计

为了防止滚刀轴承接触应力分布出现"边缘效应"现象,在滚子修形过程中确定合适的修形参数尤为重要.以突变冲击的滚刀动态载荷为基础,通过对滚刀系统的弯-轴-摆耦合动力学模型进行求解得到了滚刀轴承的载荷谱.然后基于滚刀轴承的滚子最大载荷,使用Ansys软件对滚刀轴承滚子进行修形设计以获取最佳的修形参数.分析结果表明,边滚刀轴承滚子最大载荷较中心滚刀和正滚刀增大了87%和20%.采用修形凸度量为0.029 mm和接触比为0.6的最佳修形参数修形的滚子消除了滚子滚道接触边缘的应力集中,改善滚子的接触应力分布,平均接触应力下降了17.26%,提高了滚刀轴承的寿命.     

双金属复合内圈滚动轴承接触特性分析

为解决圆柱滚子轴承在大载荷条件下易磨损的问题,设计了一种双层金属复合材料内圈圆柱滚子轴承.以复合内圈与滚子的接触为例,基于赫兹接触理论和波西涅斯克理论,给出了单个滚子与轴承内圈的最大接触应力.结合层复合材料力学模型,计算双层金属复合材料内圈等效弹性模量.建立内圈与单个滚子间接触模型,采用有限元仿真方法,探究不同材料厚度下的接触应力和弹性变形.通过接触摩擦试验,验证复合材料内圈在不同材料厚度下的接触宽度.结果表明:双层金属复合材料内圈轴承滚子与内圈接触变形增大,接触应力减小,可以有助于减少圆柱滚子轴承的磨损.     

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.     

弹流润滑悬挂式转子支承轴承轴向刚度的计算

以悬挂式转子的圆锥滚子支承轴承为研究对象,根据Hertz接触理论得出了沿圆锥滚子母线方向的弹性变形量表达式;根据弹性流体动力润滑的Dowson-Higginson油膜厚度公式得出了沿圆锥滚子母线的油膜厚度表达式;推导出考虑油膜厚度时计算圆锥滚子轴承轴向刚度的数学公式.并用一个实际算例说明,当轴向载荷不高的情况下,油膜的存在对轴承刚度影响较大,实际计算中不应忽略.     

凸度偏移的对数母线圆柱滚子接触应力分析

以N1015型圆柱滚子轴承为研究对象,采用ANSYS探讨凸度偏移对滚子与滚道之间接触应力的影响问题,以合理确定对数母线滚子的凸度偏移量。研究结果表明:在给定的载荷下,凸度偏移量应控制在合适的范围内,否则,滚子与滚道之间的接触应力明显增大,而且接触应力分布会呈现出复杂的非对称性与非均匀性。     

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.     

圆锥滚子轴承振动的灰色模糊聚类分析

以３０２０４ 型圆锥滚子轴承试验数据为基础,利用灰色模糊聚类分析方法对影响圆锥滚子轴承振动的 因素进行了综合分析,将圆锥滚子轴承各项参数按其对振动的影响分为三类：第一类对振动的影响最大,其 中包括滚子凸度、滚子直径偏差Dw 等参数;第二类对振动的影响较大,其中包括内滚道圆度,内滚道直线性 Li 等参数;第三类对振动的影响最小,其中包括内滚道波纹度,内滚道的角度偏差Δ２β 等参数。根据分类可 知,试验中圆锥滚子轴承的大部分参数都会对振动产生较大的影响。     

建筑体形系数对节能效果的影响分析

建筑体形系数反映单位建筑空间的热散失面积大小,对建筑能耗有直接影响.根据建筑体形系数定义了形状因子f,并基于形状因子分析不同建筑底平面形状特征与极限体形系数和最佳楼层数的关系,结合形状因子分析体形系数对建筑节能效果的影响,提出计算最佳建筑体形系数和确定最佳节能楼层数、最佳底面形状的方法.推荐采用形状因子小的建筑底平面形状,并且采用与之相对应的最佳节能楼层数以降低体形系数,达到建筑节能设计标准要求.图3,表1,参10.     

融合最小和统计链码与熵矩阵奇异值形状检索

为解决单纯描述形状轮廓时只能描述简单形状的缺点,提出了融合最小和统计链码与熵矩阵奇异值特征的形状分类和检索方法。从结构和统计的角度综合了基于形状轮廓和区域的形状描述,同时又兼具了形状的空间分布特征。对形状区域特征扩展空间分布特征,使形状描述具有鲁棒性,形状熵矩阵奇异值具有对噪声稳定的特点,弥补了链码描述形状特征易受噪声影响的局限性。     

考虑温度记忆效应的形状记忆合金本构模型

近年来在形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）中发现的由于不完全马氏体逆相变引起的温度记忆效应,在智能材料与结构等领域具有潜在的应用价值,建立克服现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应这一局限性的SMA本构模型具有理论和工程实际意义．本文在前期研究的基础上,基于作者提出的形状记忆因子的概念,综合运用热力学、连续介质力学和马氏体相变学的相关理论,建立了描述SMA的形状记忆因子、应力、温度间关系的形状记忆方程和描述SMA的应变、应力、温度间关系的力学本构方程．由形状记忆方程和力学本构方程构成的SMA本构模型,克服了现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应的局限性．数值结果表明,该SMA本构模型能有效描述经历不完全马氏体逆相变的SMA的热力学行为,可为SMA温度记忆效应的应用研究提供理论基础．     

形态构成与家具设计

家具设计的本质是创造合乎“目的性”的新的空间形态，家具的形态是这一空间的限定基础。家具形态包括了形状和情态两方面的意义，形状的创造可以通过技术的手段加以解决，情态则与目的性紧密联系。形态构成学为此提供了有机地解决两者关系的方法论。     

一种基于指形中线的指形特征提取方法

指形识别是基于指形生物特征提取和匹配的人体生物特征识别技术之一．本文针对传统指形特征提取方法可能导致的伪特征提取,提出一种基于指形中线的指形方向校正、特征提取和匹配的方法．该方法能自适应地检测指形方向,较准确地提取指形特征．然后利用得到的指形特征对手形图像进行快速分类,进行手形图像的匹配和识别．实验结果表明该方法避免了提取伪特征的情况,得到了较好的正确率．     

基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法

针对如何建立可有效表示三维模型,使模型在大尺度形变过程中保持等距不变特性,并能保留原模型几何细节特征的形变规范型这一问题,提出基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法。生成包含有三维几何模型体积信息的四面体网格模型,避免形变过程中由体积变化引起的模型失真;使用最远点采样算法对原模型上的顶点进行采样,获取更具代表性的顶点;使用加速多维尺度变换算法得到原始模型的初始规范型;利用三维模型注册的思想,通过建立能量函数并计算最优解的方法将输入的四面体网格模型按照初始规范型的姿态进行形变,从而得到保留输入模型几何特征的形变模型。实验结果表明,以四面体网格模型作为输入,经加速多维尺度变换算法计算得到的初始规范型为基础,通过三维模型注册能量函数的最小化求解过程,可以构建出保留更多原模型几何细节特征的形变规范型。和已有算法相比,加速多维尺度变换算法计算三维模型形变规范型的方法更适用于处理具有复杂几何结构的三维模型,可以得到姿态更为自然的模型形变结果,普适性较高。     

一种基于QC距离的形状匹配方法

形状上下文特征描述是图像描述的一种,形状特征向量的提取和相似度量方法至关重要.提出了一种基于QC距离的形状匹配方法,首先计算所有形状轮廓点间径向和角度的相对位置关系,得到形状的特征描述分布,然后利用QC距离来度量特征分布间的相似度,最终实现形状匹配.在手写数字公测数据集MNIST上的实验结果表明,引入QC距离度量有效地提高了匹配的准确率.     

PLA/PAE复合材料的形状记忆效应及机理研究

制备了聚乳酸(PLA)与聚酰胺弹性体(PAE)复合增韧体系,研究了其在低温强迫高弹形变后的形状记忆效应,并对复合材料形状记忆机理给出了合适的理论解释.考察了PAE弹性体含量、回复温度、应变量等因素对复合材料形状记忆效应的影响.研究结果表明:随着PAE弹性体的增加,复合材料的形状回复率大幅度下降;应变量降低时,复合材料形状回复率和拉伸强度回复率随之增高;回复温度高于70℃时,形状回复率高达90%以上,而且随着回复温度的继续升高,形状回复率变化幅度不大,但可使形状回复时间缩短.     

统计骨架信息的形状描述新方法

针对形状描述与识别问题,提出了骨架结构特征直方图,利用提取的形状骨架信息,解决了形状轮廓的起点选择、旋转、平移以及缩放等不变性。首先,计算每对骨架点关于骨架中心的测地路径长度比例特征和骨架点圆盘半径比例特征,然后结合上述2个特征统计构造直方图矩阵来描述图像形状。实验结果表明,该形状描述不仅具有刚性变化不变性,在一些非刚性变化下也能够实现高效率和高精度的形状检索。     

Apple品牌产品形态知觉设计之浅析

本文以Apple典型产品形态设计为例,分析产品形态知觉的特征、形态知觉的基本原型、基本原型的基因特征。从而提取出产品出形态信息中的基本原型,构建基于形态知觉的产品造型设计方法。