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转向架检测线多功能小车螺旋传动机构的分析与优化

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转向架检测线多功能小车螺旋传动机构的分析与优化

作者：杨友刚南京航空航天大学

学位级别：硕士

多功能小车是转向架检修运输线上的主要悬挂运输设备,用来辅助转向架的检修输送工作。它采用螺旋传动机构进行转向架的升降作业,该机构使用频率高,作业强度大,螺母螺纹牙磨损严重,且各扣螺纹牙磨损不均匀,螺杆承受周期性交变载荷,易发... 详细信息

多功能小车是转向架检修运输线上的主要悬挂运输设备,用来辅助转向架的检修输送工作。它采用螺旋传动机构进行转向架的升降作业,该机构使用频率高,作业强度大,螺母螺纹牙磨损严重,且各扣螺纹牙磨损不均匀,螺杆承受周期性交变载荷,易发生疲劳破坏。针对这些问题,需要对多功能小车的螺旋传动机构进行静力学载荷分布均匀性和动态啮合特性的研究。本文应用有限元静力学理论、接触理论、动力学理论、疲劳寿命分析理论对上述工程问题进行了如下研究:(1)应用Solidworks、Hyperworks、ANSYS软件建立了螺旋副的轴对称有限元模型和实体有限元模型,分析了螺旋副不同螺纹截面上的载荷分布情况,并用SOPWITH法和YAMATOTO法验证了两种模型所求结果的正确性;通过研究齿形参数对螺旋副载荷分布规律的影响,以及载荷分布均匀性对各参数的灵敏度,提出了螺旋传动机构优化方案。(2)在最大负载工况下,对螺杆螺母进行动态啮合仿真,验证了螺母齿面接触应力与有限元网格划分的无关性;分析了齿面接触应力和齿根弯曲应力的分布规律;分析了转速、负载、偏载工况对螺旋传动动态啮合特性的影响,并针对分析所得结果对原结构进行了优化,优化后的结构中,螺旋副齿面载荷分布更加均匀。(3)对优化前后的螺旋传动机构进行了动态啮合仿真,分别提取了螺杆齿面接触应力并编制载荷谱,应用有限元疲劳分析五步法对机构优化前后的螺杆进行了疲劳分析;螺旋传动机构优化后,螺杆疲劳寿命提升了一倍,高于整机所要求的无故障运行时间。

关键词：螺旋传动机构结构优化载荷分布灵敏度动态啮合仿真接触应力疲劳分析

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螺旋传动机构自锁失效分析

武钢技术 2009年第4期47卷 31-33页

作者：左爱武武汉平煤武钢联合焦化公司湖北武汉430082

结合生产中遇到的实际问题对螺旋传动的自锁条件进行较全面的分析,讨论各种因素对自锁的影响,并归纳出在螺旋传动机构设计和检修维护中应注意的问题。

关键词：螺旋传动机构自锁摩擦角

滚锥齿螺母式螺旋传动机构的结构及螺杆螺旋面生成原理分析

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河北工业大学学报 1998年第2期27卷 42-46页

作者：范顺成温正忠河北工业大学

滚珠丝杠因其螺母中滚珠循环所引起的诸多问题而难于适应机电系统高速化的需要．本文所提出的一种新型滚动螺旋机构用滚锥齿式螺母代替了滚珠丝杠的滚珠循环螺母．应用空间啮合原理对此机构中螺杆螺旋面的生成及加工方法进行了分析，并... 详细信息

滚珠丝杠因其螺母中滚珠循环所引起的诸多问题而难于适应机电系统高速化的需要．本文所提出的一种新型滚动螺旋机构用滚锥齿式螺母代替了滚珠丝杠的滚珠循环螺母．应用空间啮合原理对此机构中螺杆螺旋面的生成及加工方法进行了分析，并对其螺母的结构进行了讨论．此滚动螺旋可作为滚珠丝杠的替代机构有着广阔的发展前景．

关键词：滚珠丝杠滚锥齿螺旋面螺旋传动机构螺杆

空间凸轮-螺旋组合式折叠翼面展开机构设计及其运动特性分析

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中国机械工程 2012年第12期23卷 1475-1478页

作者：胡明黎德蓓陈文华张苗苗钱萍浙江理工大学机电产品可靠性技术研究浙江省重点实验室杭州310018

提出新型空间凸轮—螺旋组合式折叠翼面展开机构,分析其工作原理,确定其相关技术参数。基于解析法与反转法,对折叠翼面展开机构的功能执行部件———空间圆柱凸轮机构进行了运动规律设计和包括凸轮槽道廓线、压力角及廓线曲率半径的设计... 详细信息

提出新型空间凸轮—螺旋组合式折叠翼面展开机构,分析其工作原理,确定其相关技术参数。基于解析法与反转法,对折叠翼面展开机构的功能执行部件———空间圆柱凸轮机构进行了运动规律设计和包括凸轮槽道廓线、压力角及廓线曲率半径的设计,建立了折叠翼面展开机构展开运动学理论模型并进行了求解,结果证明折叠翼面展开机构符合设计要求,其运动规律设计正确。

关键词：折叠翼面展开机构圆柱移动凸轮机构螺旋传动机构凸轮廓线展开运动

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一种旋转关节驱动装置及其电气驱动方案

机械传动 2017年第5期41卷 67-71页

作者：田广军谷栎娜吕盼杰燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

设计了一种机器人旋转关节驱动装置,其特点是将螺旋传动机构和曲柄滑块机构进行了有机结合。借助Solid Works软件,完成了旋转关节的三维建模;基于运动分析,建立了旋转关节的运动数学模型,得到了末端执行机构的旋转范围;分析关节末端理... 详细信息

设计了一种机器人旋转关节驱动装置,其特点是将螺旋传动机构和曲柄滑块机构进行了有机结合。借助Solid Works软件,完成了旋转关节的三维建模;基于运动分析,建立了旋转关节的运动数学模型,得到了末端执行机构的旋转范围;分析关节末端理论输出力矩和其旋转角的关系,从而进一步验证了参数设计的合理性;实现样机制作,结合所设计的旋转关节提出了一种角度传感方案,搭建了一种旋转关节装置的电气试验平台。试验结果表明,该旋转关节的运动范围较大,机械传动效果良好,而且结构简单,容易实现精确控制。

关键词：旋转关节螺旋传动机构曲柄滑块机构角度传感电气驱动

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恒扭矩钻井工具的设计及仿真研究

恒扭矩钻井工具的设计及仿真研究

作者：于海德中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

深井、超深井需要超长的钻柱来传递破岩所需的钻压和扭矩,细长的钻柱易产生粘滑现象,对钻井效率、设备寿命与安全等造成严重影响。本文设计了恒扭矩钻井工具,对于有效降低粘滑现象具有重要实际意义。首先,确定了恒扭矩钻井工具的整体结... 详细信息

深井、超深井需要超长的钻柱来传递破岩所需的钻压和扭矩,细长的钻柱易产生粘滑现象,对钻井效率、设备寿命与安全等造成严重影响。本文设计了恒扭矩钻井工具,对于有效降低粘滑现象具有重要实际意义。首先,确定了恒扭矩钻井工具的整体结构设计方案。恒扭矩钻井工具主要依靠弹簧系统与螺旋传动机构的配合,实现钻压传递、扭矩传递与轴向伸缩三大功能。其次,建立了钻头扭距与螺旋传动机构的螺旋升角、弹簧系统的弹性系数和变形量之间的理论模型,分析了钻头扭矩范围为4×10～3～1.2×10～4 N·m时,不同螺旋升角对弹簧系统受力的影响,得出了螺旋升角在45°左右效果较好,弹簧系统的受力范围为5.7×10～4～1.71×10～5 N,总弹性系数至少为5.7×10～5 N/m。再次,设计了弹簧系统的结构。弹簧系统由弹性系数、尺寸固定的碟簧同向叠加2片为一组、反向叠加84组构成。对弹簧系统进行了力学特性分析、静刚度特性分析、应力特性分析以及疲劳分析,结果表明弹簧系统变形过程中总弹性系数范围为1.07×10～6～1.17×10～6 N/m,疲劳寿命满足工作要求。然后,设计了螺旋传动机构。螺旋传动机构由16头外螺旋线芯轴与内螺旋线本体构成,采用了滑动螺旋传动、45°螺旋升角、梯形螺纹。进行了螺旋传动机构的材料选择、无自锁检验及强度计算,利用ANSYS Workbench软件对外螺旋线芯轴进行了强度校核,结果表明螺旋传动机构无自锁性且所有强度均在许用范围内。上述工作为恒扭矩钻井工具的设计制造奠定了基础。最后,开展了工具的防粘滑效果仿真。运用Solid Works软件建立了螺旋传动机构的三维模型,运用Adams软件进行了仿真,分析了外螺旋线芯轴的轴向运动状态及扭矩的变化趋势,结果表明所设计的恒扭矩钻井工具可以实现钻头扭矩的调节,具有较好的防粘滑效果。

关键词：恒扭矩钻井工具弹簧系统螺旋传动机构 ANSYS Workbench Solid Works Adams

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传动螺旋端部球面副的磨损分析

建设机械技术与管理 1993年第4期6卷 20-23页

作者：吴建华

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一种小型自动制砖机的创新设计

机械设计与制造工程 2019年第2期48卷 33-36页

作者：梁会勇孙亮波谢瑜曾军德郭成成武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430048

论述了制砖行业的发展现状,针对现有制砖机体积较大、结构较复杂等缺点,设计了一款新型的自动制砖机。新制砖机采用丝杆与齿轮相结合的螺旋传动机构,实现砂浆、垫板的交替输送,以及成型砖的自动推出;采用六杆机构和曲柄滑块机构实现砖... 详细信息

论述了制砖行业的发展现状,针对现有制砖机体积较大、结构较复杂等缺点,设计了一款新型的自动制砖机。新制砖机采用丝杆与齿轮相结合的螺旋传动机构,实现砂浆、垫板的交替输送,以及成型砖的自动推出;采用六杆机构和曲柄滑块机构实现砖块的成型与脱模。该装置结构简单可靠,功能多样,自动化程度高,适合家庭及小型厂房使用,具有良好的市场前景。

关键词：自动制砖机螺旋传动机构六杆机构曲柄滑块机构

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76型双螺旋卸煤机

选煤技术 1978年第4期 11-13页

我厂设计制作的76型双螺旋卸煤机是一种高效率的电动卸煤机,它的外形如图1所示。

关键词：螺旋卸煤机大车链条减速机电机螺旋传动机构链轮轮(机械元件)