渐开线齿廓“直线修整”的探讨

本文对渐开线齿廓“直线修整”的修缘量、修缘高度和修缘曲线三个基本内容进行探讨。采用有限元法分析计算了不同齿数、模数和变位系数的直齿轮轮齿在不同同载荷作用下各啮合点的法向弯曲变形量,列出了各种关系曲线,并把各个参数对法向弯曲变形量的影响作了讨论,在考虑到齿面接触变形量后,提出直齿轮轮齿齿顶修缘量的确定方法和近似计算式。通过分析比较后,本文提出采用长修缘的方式决定修缘高度的建议。为了能在一般齿轮加工机床上进行修缘加工,本文提出采用压力角略大于原齿廓曲线压力角的另一条渐开线作为齿顶修缘曲线,并且计算了在不同修缘量和修缘高度下修缘渐开线原始齿廓的压力角,从而提供了适用于直齿轮、斜齿轮“直线修整”的计算方法。     

纯电动汽车高速齿轮传动NVH性能优化研究

汽车进入电气时代后带来了高速传动,纯电动汽车(BEV)驱动电机的输出转速超过了10 000 r/min,随后带来的高速噪音问题也成为了行业难题,因此高速齿轮传动NVH性能优化攻关作为纯电动汽车减速器核心技术备受海内外学者和研究机构关注。借助SMT/MASTA软件对变速器设计参数进行优化与仿真分析,通过不同扭矩下的齿面接触斑点试验对软件仿真的齿面接触应力分布进行标定,优化仿真模型,通过仿真数据和优化算法求解出最佳宏观参数和微观参数的组合,零件试制完装配后进行吊装试车主观评价测试,再通过西门子LMS/NVH便携式测试仪对NVH性能优化结果进行验证。     

基于时域分析的汇流行星排内齿圈振动仿真与试验研究

针对汇流行星排在履带车辆综合传动装置工作中产生的振动问题,基于动力学传动理论综合考虑时变啮合刚度、扭转刚度、啮合阻尼等因素的影响,建立了汇流行星排齿轮系统直齿轮行星传动的平移-扭转模型,仿真计算分析内齿圈振动位移量与输入转速之间的对应关系。设计并搭建汇流排振动试验台进行200～1 500 r/min转速工况试验,分析了不同转速工况下内齿圈的时域特征与转速的变化规律。研究结果表明:转速越大,汇流行星排的内齿圈振动量越大,转速在200～1 000 r/min时X向与Y向振动变化不明显;在1 000～1 500 r/min时X向与Y向振动更加强烈,模型仿真结果与试验数据变化趋势一致,验证了所建模型的准确性。     

夹持条件对铝钢薄板CMT点焊变形的影响

夹持条件对焊接变形存在着突出影响，为了获得变形较小的焊接件，改善焊接质量，课题组利用CMT技术对异种金属铝钢薄板搭接进行点焊试验，测出焊后板件变形；然后，在相同工艺下对铝钢薄板试样的点焊进行有限元仿真，得到样件的变形规律，并与试验测量数据进行对比，验证了焊接仿真的可靠性；最后，采用响应面法建立夹持点位置、搭接宽度与焊接变形的数学模型。研究结果表明：随着搭接宽度或者夹持点位置的改变，焊接变形均呈现出由小到大的变化规律；不同搭接宽度下均存在最佳的夹持点位置使得焊接变形最小；当夹持点位置处于40~63 mm、搭接宽度在30~53 mm范围时，焊接件的变形量较小。     

齿轮齿廓范成过程的计算机动态仿真

通过计算机对齿轮齿廓范成过程的动态仿真,可形象地看到不同参数下齿轮的范成过程、加工后的齿形以及有无根切形象。克服了用齿廓范成仪做实验时,参数不能改变的局限性。基本满足现代化教学要求。     

一种双轴式农用车取力器特性分析与试验研究

针对取力器(PTO)普遍存在的噪声高、换挡不畅等技术问题,设计了一种新型双轴式农用车取力器。确定了取力器动力参数并进行实体建模,建立了动态啮合的多工况扭转振动的动态激励及参数化仿真模型,根据工况施加外载,得出齿轮啮合曲线。通过取力器换挡力试验,得出取力器上挡力和脱挡力均位于510～590 N,满足行业标准。对取力器台架噪声试验中出现的振动及噪声问题进行了分析和改进,改进后的取力器箱体特征频率处振动加速度及噪声值显著降低。     

钢和铝异种金属焊接变形研究

针对目前钢/铝异种金属薄板在焊接时,存在的焊接热变形、焊接质量差、使用性能低等缺点,采用有限元法对薄板件焊接过程进行模拟。通过不同参数组合,得出了x和y方向的焊接变形量;讨论了焊接工艺参数对焊接热变形的影响规律。结果表明：焊接电流对焊接变形影响最大,且v方向的变形量是x方向的2倍;同时,选用多层等厚焊件或者厚度较薄的板件在上层,可以大大减小变形量。因此,通过合理的焊接工艺参数来降低焊接变形量,对提高车身焊接质量具有重要的意义。     

挤吹线缆架结构优化设计

针对挤吹线缆架抗支撑能力不足、使用过程中产品变形量大等问题，课题组对含不同加强筋结构的挤吹线缆架在支撑载荷作用下的力学性能进行了数值仿真研究。利用UG（Unigraphics NX）软件建立了2种挤吹线缆架的有限元模型，在受力面上设计了2种不同的加强筋结构；采用正交试验法设计L9(4)正交表对其主要设计参数进行优化分析；仿真计算了挤吹线缆架在支撑载荷下的响应，比较分析了2种不同模型下的应力分布。实验结果表明加强筋的脱模斜度对产品变形量的影响最大，受力面加强筋的角度对产品所受应力的影响最大。加强筋设计为凸起结构时更利于实际生产及产品的使用。     

银西铁路黄河特大桥架拱吊机走行对平联接头板的受力分析

银西铁路银川机场黄河特大桥为连续钢桁柔性拱桥。钢桁梁采用74 t架梁吊机由中跨向边跨对称悬臂拼装,柔性拱架设采用40 t全回转架梁吊机,先架设中拱,后架设边拱。基于ABAQUS软件建立了架拱吊机穿拱走行时,钢梁弦杆和平联接头板连接部位的壳单元有限元模型,分析了采用两种不同尺寸垫板时,结构的整体受力行为。研究结果表明,当平联分肢单独受载时,平联接头板连接部位受力较大,结构整体变形较大,存在施工风险;当各平联分析均匀受载时,节点连接部位受力状况良好,结构整体变形小,满足施工要求。     

地铁车辆牵引变流器的噪声测试及仿真分析

针对某地铁车辆牵引变流器噪声超标问题,通过开展噪声测试获得牵引变流器在不同工况下的噪声频谱特性,基于统计能量分析法建立牵引变流器的噪声仿真模型,分析子系统的能量分布和不同测点的声功率级,并提出加附吸声材料的优化方案。结果表明,风机通过频率及其产生的气动噪声是构成牵引变流器噪声的主要来源;柜体6个面中,靠近出风口的底面噪声最大,其次为靠近进风口的顶面噪声;与测试结果相比,基于统计能量分析法的噪声仿真误差在3%以内,噪声仿真在中高频具有较高的精确度;采取加附吸声材料的优化方案,可降低声功率3.7 dB(A),达到主机厂的噪声指标要求。噪声测试与仿真分析的方法可为牵引变流器产品的噪声性能优化设计提供指导。     

面齿轮的超静定支撑对传动扭矩的影响

某反应器转轮由超静定支架支撑,电机经减速器后带动同轴的小齿轮转动,小齿轮和转轮一侧的面齿轮啮合驱动其转动。为了研究和分析面齿轮的传动扭矩和超静定支撑对传动扭矩的影响,对电机的输出扭矩进行了现场测试。通过对测试数据的分析,发现最大的瞬态传动扭矩是因为超静定支撑系统引起的,而且远大于传动扭矩的平均值。在此基础上,提出了后期面齿轮的弯曲和接触强度校核时要考虑到最恶劣的工况,同时建议在后期超静定支撑优化过程中,提高辊子组件的加工精度,改善超静定支撑系统的安装工艺,使各个滚轮的承载情况尽可能接近理想工况,从而降低传动扭矩的瞬态峰值,保证系统能够安全可靠地运行。     

基于韧性指数的玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性分析

为研究不同掺量下玄武岩纤维对AC-13和AC-20两种沥青混凝土的影响,选用掺量分别为0%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的玄武岩纤维.在MTS试验机上对马歇尔试件进行间接拉伸试验,采用韧性指数指标来分析玄武岩纤维对沥青混凝土的影响规律.试验结果表明:掺入不同掺量的玄武岩纤维均可以提高AC-13、AC-20沥青混凝土的裂前裂后变形能力、韧性指数、破坏荷载以及最大荷载对应的水平变形量,且纤维掺量为0.4%时韧性指数达到最大,增韧效果明显,具有良好的低温抗裂性能.     

千吨级注塑机十字头轴孔配合的接触分析

针对曲肘式注塑机短连杆与十字头轴孔配合接触部分容易发生疲劳失效状况,以短连杆与十字头轴孔配合接触 对为研究对象,应用有限元法通过等效简化建立有限元接触模型。充分考虑轴孔配合表面接触微粒间的相互作用影响, 运用大型有限元软件ANSYS中的非线性有限元仿真方法,数值计算并分析了不同作用力、不同摩擦系数下接触面的接 触状态。结果表明,轴孔配合在轴受作用力变形后,接触面出现应力集中,接触应力与摩擦应力由轴外侧往内侧逐渐递 增,为分析轴孔配合接触失效提供了一定的依据。     

收缩徐变效应对铁路预应力混凝土轨枕关键尺寸影响研究

结合欧洲混凝土结构设计规范,介绍了收缩徐变效应的计算方法,并以常见的预应力混凝土轨枕为例,开展了理论计算和长期跟踪测试,研究分析了收缩徐变效应对预应力混凝土轨枕关键尺寸的影响。结果表明:收缩和徐变效应2种因素对轨枕尺寸的影响较大,且影响主要在轨枕生产完成后的早期时间段,轨枕生产完成后的2个月内变形量可达到总变形量的60%以上、3 a内变形量约达到总变形量的95%,此后逐渐趋于稳定;对于我国常用预应力混凝土轨枕,按使用40 a考虑,新Ⅱ型轨枕的两承轨槽外侧底角间距最大收缩量为1.55 mm,Ⅲ型轨枕两承轨槽外侧底角间距最大收缩量为1.48 mm。室内试验的实测结果与理论计算结果变化规律基本吻合。     

车轮踏面常规磨耗对高速列车动力学性能的影响

利用线路跟踪试验采得的车轮常规磨耗数据,通过动力学仿真分析了高速列车在不同磨耗阶段时的横向稳定性、运行平稳性和曲线通过性能。以国内某型高速列车为研究对象,利用多体动力学软件VI-rail建立了高速列车动力学模型,并验证了模型的有效性。根据线路跟踪实测数据,获得了车轮镟修后4种不同磨耗阶段下的踏面形状数据。研究不同磨耗程度下车辆运行速度对模型动力学性能的影响,分析车轮动力学性能参数随速度及磨耗量的变化规律。仿真结果发现,车轮踏面磨耗对临界速度、脱轨系数、轮轨横向力及横向平稳性的影响较大,而对轮重减载率、垂向平稳性指标影响较小。研究结果对高速列车踏面外形的优化及踏面检修具有一定的指导意义。     

斜拉桥主梁损伤对车激索力响应的影响研究

以斜拉桥的损伤识别为目的,提出了一种索力比指标,研究了斜拉桥在车辆荷载激励下,主梁发生损伤时斜拉索索力比指标的变化规律。以实验室独塔斜拉桥试验模型为研究对象,基于ANSYS建立其空间板壳有限元模型,以单元刚度的折减模拟主梁损伤,对主梁在不同位置损伤、不同程度损伤两类工况下,车辆荷载激励下斜拉索的索力比指标变化进行了数值仿真。结果表明：车辆荷载激励下,斜拉索的索力比指标与主梁的损伤位置和损伤程度存在一定的对应关系。为后续基于车辆荷载激励下的索力响应指标识别斜拉桥损伤方法的研究提供了重要的参考,具有一定的理论意义。     

轮对-曲线轨道非线性接触系统垂向振动分析

轨道超高是高速列车曲线行驶的主要参数之一,直接影响到车辆的安全性和轨道的耐久性。为研究轮轨垂向振动状态下曲线轨道超高的影响规律,基于动力学理论建立轮轨三维实体非线性接触的有限元模型,采用瞬态动力学分析方法,在曲线轨道高低不平顺激励下研究曲线轨道超高对轮对-曲线轨道非线性接触系统的动力影响。研究结果:低速在较大超高的轨道上行驶会增大车体横向振动,不同超高的舒适速度为190 km/h;车体垂向振动随着速度的增大受超高的影响逐渐减小;倾覆系数随着速度的增大呈非线性增大,内外侧轮轨脱轨系数差异在低速较大超高轨道中最大,且随着超高的增大差异逐渐减小;速度超过160 km/h时,轨距动态扩大量会迅速增大,超高会增加轨距动态扩大量,建议采取拉杆等措施予以加固;钢轨、轨枕及道床垂向振动随着车速增大而增大,超高影响较小,可忽略;超高引起内外侧轮轨接触应力完全不一致,法向接触应力以内侧轮轨较大,切向接触应力以外侧轮轨较大;速度超过160 km/h时,轮轨接触斑动态总滑动量会迅速增大,轨道超高会引起内侧轮轨接触斑动态滑动量大于外侧,其差值随着超高的增大而增大。     

河北省红色旅游外宣翻译的生态翻译学阐释——以西柏坡旅游圣地外宣翻译为例

鉴于哈尔滨—齐齐哈尔（哈齐）客专路基工后沉降不大于15 mm的要求,开展了路基现场试验。对路基中的温度、沉降变形、路基冻胀变形及路基本体的含水量变化情况进行监测。结果表明：线路所处地区, 11月中旬开始冻结,来年1月下旬地表附近地温过程线开始上抬;冻结层直到4月中旬才全部处于正温,最大冻深约为2.4 m。经过现场监测,处于深季节冻土区的高铁路基在经历冻融循环后的沉降变形为20 mm左右,很难满足设计要求。路基表面的最大冻胀量发生在地表温度处于-1～-2 ℃之间,在此地温值下,路基冻结层范围内易发生水分积聚     

高速胶乳分离机转鼓体结构优化

针对高速胶乳离心机转鼓体受载大,应力分布不均,局部应力值大等问题,运用多目标优化设计方法,改善其结 构及应力分布。建立转鼓有限元计算模型,分析转鼓的受力和约束条件,得到转鼓体的应力和应变云图;以转鼓体外径 R1、高度H1、筒体壁厚D1和底面厚度D2作为目标参数,进行结构优化。优化结果：R1,H1和D1分别减少了4.180, 3. 640,2.353 mm,D2增加了1.518 mm;最大等效应力减小了21.09 MPa,下降率为4.29%,最大局部应力减小;总质量减 小了1. 042 kg,下降率为5.85%;最大变形量相对减小0.001 35 mm,下降率为0.65%,基本达到了优化目标。研究结果 及分析方法对碟式分离机结构优化具有参考价值和借鉴意义。     

热管冷板常温与高低温性能试验研究

为了研究热管冷板在机载条件下的传热性能与环境适应性,针对不同类型及同类型不同配置方式的9种热管冷板,搭建了常温与高低温试验台,对不同热管冷板的常温传热性能与高低温启动性能及稳态性能进行试验研究。结果表明:常温试验中,双U形普通铜水热管冷板的传热性能最佳,均温板次之;高低温试验中,双U形普通铜水热管冷板的启动时间与稳态温度均低于微热管阵列冷板,但受环境温度影响最大,带毛细结构微热管阵列冷板的启动时间与稳态温度均低于不带毛细结构微热管阵列冷板,且受环境温度影响最小。研究结论可为机载电子设备冷却热管冷板的选择与设计提供依据。