检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：吴玉厚关锡友张珂刘春时赵德宏王家兴沈阳建筑大学沈阳机床(集团)有限责任公司

高端数控加工装备是制造业的基础，代表了国家的核心竞争力。车铣复合加工技术是目前国际上最先进的加工技术之一，影响着国家装备制造业的生产力水平。本世纪初，一台用于大型曲轴加工的奥地利WFL-M120车铣中心在国内卖到了8000万元；... 详细信息

标准号: 1900010602

高端数控加工装备是制造业的基础，代表了国家的核心竞争力。车铣复合加工技术是目前国际上最先进的加工技术之一，影响着国家装备制造业的生产力水平。本世纪初，一台用于大型曲轴加工的奥地利WFL-M120车铣中心在国内卖到了8000万元；一些用于航空航天领域高精密复杂零件加工的五轴车铣加工中心，对我国处于限制出口状态。西方发达国家长期对我国进行的技术封锁和价格垄断，严重影响了我国的国防安全和产业安全。车铣复合切削部件是车铣复合加工装备的核心，需要在机床有限的空间内，实现多功能复合化：需要同时满足高刚性的车削加工、低速大扭矩的铣削加工和高速、超高速精密切削加工要求。该项目发明了一种“单驱动可分度切削功能部件”，通过一部伺服电机，同时实现了切削部件的B轴分度与主轴连续切削加工，满足了车铣加工装备的小空间多功能复合化要求；通过一对差齿数齿轮离合装置，实现机械式锁死，具有分度精度高、机械锁紧可靠的特点，满足高刚性、大扭矩车铣复合加工要求；发明了“全数控双伺服动力刀架”，将伺服刀架模块、动力驱动模块、Y轴切削进给模块融合为一体；开发了平行轴齿轮传动系统、滑动导轨的机械式锁死机构、行星轮系增速动力刀座等机构；开发的SF系列双伺服动力刀架，安装于三轴机床可实现四轴车铣复合加工。发明了“车铣复合动力电主轴”，应用轴承变预紧技术，由安装在主轴前端的热和振动传感器，通过预紧油缸，实现轴承预紧力的自动调节；开发三齿盘结构，实现铣削状态与车削状态的转换，满足了高刚性车削和低速大扭矩铣削加工要求，满足了高速、超高速精密加工条件下的低发热量要求，提高了主轴精度和使用寿命。该项目主要研究成果从2009年开始，应用于沈阳机床(集闭)有限责任公司的HTM、HTC、VTM、VTC、GTM、GTC、VMG等系列数控加工装备，为国产高端数控装备提供了核心功能部件，使之达到了国际先进水平，满足了航空、航天、船舶、车辆、建材等行业重大工程装备及核心零部件的车铣复合加工需求，打破了国外技术封锁和价格垄断，替代了国外同类进口产品，有力提升了我国装备制造业的整体水平和核心竞争力。2015年-2017年项目技术成果累计获得直接经济效益30亿元。该项目在车铣复合切削部件相关领域的基础理论研究和关键技术突破，取得了一系列具有自主知识产权的原创性成果。先后获得国家授权发明专利22项，其他授权知识产权46项，其中发明专利“单驱动可分度切削功能部件”获2014年中国专利金奖；先后出版学术专著4部，其中《数控机床高速主轴系统》获国家科学技术学术著作出版基金资助、《高速数控机床电主轴控制技术》获中国科学院出版基金资助；先后发表学术论文387篇，其中被SCI、EI检索收录182篇；累计培养博士后9人，博士研究生10人，硕士研究生23人。

关键词：数控加工装备车铣复合加工机床

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三环减速器虚拟样机动力学分析与仿真研究

三环减速器虚拟样机动力学分析与仿真研究

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作者：赵志聪东北石油大学

学位级别：硕士

三环减速器属于渐开线少齿差行星齿轮传动装置,其承载能力为相同质量的普通多级圆柱齿轮减速器的2～3倍,相同体积的摆线针轮减速器的2倍左右;与硬齿面减速器相比,造价低50%以上。具有承载和超载能力强、传动比大、分级密集、效率高、体... 详细信息

三环减速器属于渐开线少齿差行星齿轮传动装置,其承载能力为相同质量的普通多级圆柱齿轮减速器的2～3倍,相同体积的摆线针轮减速器的2倍左右;与硬齿面减速器相比,造价低50%以上。具有承载和超载能力强、传动比大、分级密集、效率高、体积小、适用性宽广等优点。已在冶金、矿山、石油、化工等各行业得到了应用,并收到了一定的经济效益。然而,由于其问世时间比较晚,实际应用周期短,相关理论研究以及设计、制造经验还有不足,并且在实际产品化应用过程中出现了振动、噪声大、局部温升高等问题。为此,本文以三环减速器和不同机构形态的平动齿轮减速器为研究对象,充分运用虚拟样机技术在分析机械系统动力学问题的优势,深入分析研究三环减速器传动过程中内啮合行星齿轮副的动力学行为,进一步探索平动齿轮机构组合形式、参数设计、加工方式等因素对三环减速器动力学性能的影响,为在油田、机器人方面上的应用提供理论依据。本文主要完成了以下工作:综述了三环减速器国内外的研究现况以及发展趋向,并指出了三环减速器在实际应用过程中存在的问题;为了深入研究三环减速器,本文又详细介绍了外平动齿轮机构的结构特点、工作原理,以此为基础进行了三环减速器的传动比、啮合力、传动效率的理论计算工作。基于大庆油田装备集团的JSQ2073.0型减速器的参数,完成三环减速器基本几何参数的设计,并进行齿轮副强度、重合度、齿廓重叠干涉系数等限制条件的校验工作,验证三环减速器几何参数设计的正确性;同时对三环减速器进行了参数化建模,为创建虚拟样机模型奠定基础。详细阐述了柔性体理论及其在解决工程实际问题的优势。运用有限元分析技术对三环减速器关键零部件内齿环板进行了柔性化处理,并且运用Her-z接触理论完成了内啮合齿轮副接触刚度、阻尼等仿真参数计算公式的推导工作。在虚拟样机软件平台上构建了三环减速器的刚柔耦合虚拟样机,进行仿真试验分析。并对仿真试验结果(传动比、驱动功率、啮合力)与理论计算值进行校核,验证虚拟样机仿真试验的有效性。并对三环减速器的动力学性能进行了综合评价。完成180°相位的三环减速器、四环减速器、五环减速器的三维CAD模型和刚柔耦合虚拟样机的构建工作。在仿真实验数据基础上,分析转臂轴承刚度对三环减速器动力学行为的影响以及不同环数、相位的平动齿轮减速器的动力学特性,对三环减速器机械系统进一步结构优化设计以及实际生产应用起到了推动作用。

关键词：三环减速器参数化建模刚柔耦合虚拟样机动力学性能

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随机外干扰下齿轮传动系统的混沌振动分析

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振动．测试与诊断 2014年第6期34卷 1099-1104,1172页

作者：王靖岳王浩天郭立新沈阳理工大学汽车与交通学院沈阳110159 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 沈阳航空航天大学研究生学院沈阳110136

为了考察输入力矩的随机扰动对系统动力学的影响,综合考虑由扭矩波动引起的低频外激励、齿轮阻尼比、齿侧间隙、激励频率和啮合刚度的随机扰动因素,根据牛顿定律建立单对三自由度直齿齿轮传动系统的随机动力学方程。利用系统的分岔图、... 详细信息

为了考察输入力矩的随机扰动对系统动力学的影响,综合考虑由扭矩波动引起的低频外激励、齿轮阻尼比、齿侧间隙、激励频率和啮合刚度的随机扰动因素,根据牛顿定律建立单对三自由度直齿齿轮传动系统的随机动力学方程。利用系统的分岔图、相图、时间历程图、Poincaré映射图、李雅普诺夫指数和功率谱图分析齿轮传动系统在齿轮激励频率变化下的动力学特性,并分析输入力矩引起的随机外扰动对系统分岔特性的影响。数值仿真表明:随机非光滑齿轮传动系统存在着丰富的倍周期分岔现象;随着齿轮激励频率的增大,齿轮传动系统先通过周期倍化分岔从周期运动到混沌运动,再通过逆周期倍化分岔从混沌运动通向周期运动;随着输入力矩随机扰动的增大,会对系统的随机分岔区域和系统动力学特性产生本质影响。

关键词：齿轮传动系统随机扰动李雅普诺夫指数周期倍化分岔随机分岔

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超声加工在齿轮抗疲劳制造中的研究综述

超声加工在齿轮抗疲劳制造中的研究综述

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特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议

作者：别文博赵波王晓博陈凡河南理工大学平顶山学院

齿轮作为传递运动和动力的传动系统核心关键零件,从某种意义上讲是一个国家综合实力的局部展示。随着高速运载、航空航天、新能源等高端装备的高速发展对传动齿轮的需求越来越大,对其服役性能和疲劳寿命提出了很高甚至是苛刻的要求。我... 详细信息

齿轮作为传递运动和动力的传动系统核心关键零件,从某种意义上讲是一个国家综合实力的局部展示。随着高速运载、航空航天、新能源等高端装备的高速发展对传动齿轮的需求越来越大,对其服役性能和疲劳寿命提出了很高甚至是苛刻的要求。我国生产的齿轮多数还停留在满足图纸尺寸形状要求的成形制造水平,其使用寿命、承载能力和质量的稳定性仍然无法满足高端产品的要求。齿轮的抗疲劳制造技术是通过一个复杂的制造过程和工艺方法,实现外部能量作用下的制造对象微观组织的遗传与演变,通过对界面能量精准调控,实现制造形状精度与表面完整性创成,获得预期的微观组织结构,达到形、性协同的高性能制造目标。国内外在齿轮超声加工方面,对超声滚、研、珩、插、剃齿方面均进行了大量的研究,主要集中在单向超声振动的全谐振工装设计、切削力、表面粗糙度、加工效率、齿面精度和材料去除机理等方面,鉴于齿轮零部件尺寸变化范围大难以谐振特点和空间局限,在齿轮超声磨削和滚压研究方面,研究相对较少。即使是针对其他零件的超声滚压和挤压,尽管有大量的研究,但对该加工方法下被加工表面的应力状态、组织状态、表面微结构与疲劳性能之间的关系,特别是将多维超声与磨齿和齿面滚压加工复合,对复杂声学系统的稳定性和表面残余应力、表面微结构及抗疲劳特性之间的特定规律和主动控制等研究相对较少。为深入揭示超声加工在齿轮抗疲劳制造中的应用,对国内外超声加工用于齿轮抗疲劳制造的综合分析,基于改变被加工表面的应力状态,减少表面裂纹产生,残余应力和表层组织可控的齿面加工机理,采取可行的表面改性技术,将超声磨削和超声滚压引入齿轮抗疲劳制造。超声加工的引入能够明显改善齿轮的表面完整性和实现多工艺的复合,不仅可以为齿轮加工提供一种新的精密高效加工方法,而且对我国高铁、新能源汽车、精密机床等领域的高性能齿轮制造理论与工艺技术的进步具有重要意义。

关键词：齿轮抗疲劳制造表面改性技术超声加工

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发动机压气机叶片的谐响应分析

发动机压气机叶片的谐响应分析

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2015中国(天津)机电装备创新设计与产业发展高峰论坛

作者：刘铁箭张亮李欣辽宁工业大学机械工程及自动化学院

根据某发动机压气机叶片的有关数据建立三维有限元模型,利用ANSYS分析软件对其进行动力学分析。模拟工作状态下的振动激励,在其叶尖角点处施加激励载荷,得到激振力下叶片的振型及其谐波响应。结果表明:该压气机叶片在工作转速下应力最... 详细信息

根据某发动机压气机叶片的有关数据建立三维有限元模型,利用ANSYS分析软件对其进行动力学分析。模拟工作状态下的振动激励,在其叶尖角点处施加激励载荷,得到激振力下叶片的振型及其谐波响应。结果表明:该压气机叶片在工作转速下应力最大值出现在叶根后缘靠近1/3处的叶盆侧中部且低于许用应力;在激励载荷的作用下,叶片的响应值在290 Hz处达到最大,约为其他处的20倍。

关键词：压气机叶片激励失谐谐响应

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高压脉冲电场激励油中液滴振动计算与实验

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振动与冲击 2014年第10期33卷 172-176页

作者：龚海峰杨智君彭烨废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400067 重庆理工大学机械工程学院重庆400054 重庆钢铁集团重庆400080

以单液滴为研究对象,建立液滴动力学模型,通过求解模型获得液滴振幅一次近似解及幅频特性关系。算例及实验结果表明,液滴非线性振动计算方法合理,液滴动力学模型能对高压脉冲电场激励油中液滴振动进行有效计算,且能预测液滴"共振&q... 详细信息

以单液滴为研究对象,建立液滴动力学模型,通过求解模型获得液滴振幅一次近似解及幅频特性关系。算例及实验结果表明,液滴非线性振动计算方法合理,液滴动力学模型能对高压脉冲电场激励油中液滴振动进行有效计算,且能预测液滴"共振"频率及振幅。该研究对研制高效电场脱水装置具有指导意义。

关键词：高压脉冲电场液滴非线性参激振动幅频特性

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脉冲电场作用下界面张力对乳化油液滴变形振动的影响

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石油学报（石油加工） 2014年第6期30卷 1100-1105页

作者：龚海峰彭烨张贤明杨智君尚浩浩废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400067 重庆理工大学机械工程学院重庆400054 兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

乳化油中液滴在高压脉冲电场作用下发生变形振动,油-水界面张力为液滴振动提供了回复力,对液滴振动产生重要影响。通过建立液滴振动动力学模型,解得液滴振动振幅一次近似解,以分析界面张力对液滴变形振动的影响。由仿真计算结果发现,乳... 详细信息

乳化油中液滴在高压脉冲电场作用下发生变形振动,油-水界面张力为液滴振动提供了回复力,对液滴振动产生重要影响。通过建立液滴振动动力学模型,解得液滴振动振幅一次近似解,以分析界面张力对液滴变形振动的影响。由仿真计算结果发现,乳化油中液滴振动振幅峰值随油-水界面张力的减小而增大,在小界面张力区域内,液滴发生不稳定振动,但可通过增大电场频率来改善;液滴共振频率随着界面张力的增大而增大,因此较大界面张力的乳化油在高频电场中破乳效果较好。实验结果对高效破乳的脉冲电场选择具有指导意义。

关键词：界面张力振动脉冲电场液滴乳化油

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齿轮传动系统的动力学研究与展望综述

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机电工程 2014年第5期31卷 559-562,577页

作者：谭秀峰张国伟谢里阳何雪浤东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。... 详细信息

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。根据对国内外齿轮传动系统动力学研究成果的分析总结,阐述了齿轮传动系统非线性动力学理论的基本框架,结果表明了其系统输入、系统模型和系统输出3部分的内容;基于非线性系统的研究方法,综述了10年来齿轮传动系统的非线性动力学研究的概况,主要包括解析法、数值法和实验法;分析总结了含多级齿轮传动的整体系统的动力学研究现状,特别对典型的车用变速器动力学问题进行了分析,指明了未来研究的重点;最后,针对变速器,提出了其在动态性能、振动和噪声、故障诊断以及可靠性方面可能的研究热点和方向。

关键词：齿轮传动系统非线性动力学非线性方法多级齿轮变速器

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双折线卷筒岸桥起升系统动态特性研究

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工程设计学报 2015年第4期22卷 359-364页

作者：刘媛媛张氢秦仙蓉孙远韬同济大学机械与能源工程学院上海200092

为研究双折线卷筒收绳速度的变化对起升系统的影响,建立了考虑速度变化激励的岸桥起升机构动力学模型.并以40t单大梁岸桥起升机构为研究对象,模拟了电机从启动到匀速最后减速到停止的起升过程,得到了起升系统中支撑结构、吊物的振动位... 详细信息

为研究双折线卷筒收绳速度的变化对起升系统的影响,建立了考虑速度变化激励的岸桥起升机构动力学模型.并以40t单大梁岸桥起升机构为研究对象,模拟了电机从启动到匀速最后减速到停止的起升过程,得到了起升系统中支撑结构、吊物的振动位移响应和钢丝绳张力的变化,在此基础上对双折线卷筒的螺旋区相位和半径变化幅值的大小对动载特性的影响进行了研究.结果表明,双折线卷筒收绳速度变化的影响会增加钢丝绳张力的波动,且波动幅值随着螺旋区相位和半径变化幅值的增大而增大.这为起升机构的动态性能优化和可靠性设计奠定基础.

关键词：岸桥起升系统双折线卷筒钢丝绳张力动态特性

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基于连续体旋转梁模型的碰摩故障动力学特性分析

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振动与冲击 2013年第18期32卷 43-48页

作者：太兴宇马辉谭祯闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

针对弹性叶片与刚性机匣的碰摩故障,以直板叶片为研究对象,将叶片简化为考虑旋转的悬臂梁模型,并据哈密顿原理及变分方程推导出悬臂叶片的解析模型。再据叶盘与机匣的偏心关系,推导出叶尖与机匣的间隙变化函数,判定碰摩是否发生。考虑... 详细信息

针对弹性叶片与刚性机匣的碰摩故障,以直板叶片为研究对象,将叶片简化为考虑旋转的悬臂梁模型,并据哈密顿原理及变分方程推导出悬臂叶片的解析模型。再据叶盘与机匣的偏心关系,推导出叶尖与机匣的间隙变化函数,判定碰摩是否发生。考虑离心刚化、旋转软化及科氏力影响,采用Newmark-β显式数值积分算法,对单叶片-机匣碰摩进行数值仿真。结果发现,由于科氏力的存在,使叶片轴向位移与横向位移间发生耦合,碰摩力消失后,轴向位移会以弯曲动频做自由振动;高转速时,横向位移对轴向位移影响减弱,而弯曲方向振动则随机性较大。

关键词：叶片悬臂梁碰摩故障动力学特性科氏力

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