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减变速一体化圆柱正弦活齿机构的几何理论与性能分析

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燕山大学学报 2016年第1期40卷 51-57页

作者：张凯刘大伟刘孟朝任廷志燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

融合活齿机构和非圆齿轮的传动特点,提出了具有大刚度、轻质量和结构紧凑的减变速一体化圆柱正弦活齿机构。首先阐明了机构实现变速比传动的原理,建立了机构的连续传动条件,给出了机构的最大活齿个数及活齿布置规律,并给出了激波器、中... 详细信息

融合活齿机构和非圆齿轮的传动特点,提出了具有大刚度、轻质量和结构紧凑的减变速一体化圆柱正弦活齿机构。首先阐明了机构实现变速比传动的原理,建立了机构的连续传动条件,给出了机构的最大活齿个数及活齿布置规律,并给出了激波器、中心轮的齿廓曲面方程;然后根据传动比特点,讨论了两种减变速一体化圆柱正弦活齿机构的构型方法,并建立了机构运动幅的压力角和传动效率计算模型;最后通过仿真和参数化分析方法,设计了能够实现减变速一体化传动的圆柱正弦活齿机构,并详细讨论了影响压力角的因素,为高性能减变速一体化活齿机构的设计奠定理论基础。

关键词：变速比传动圆柱正弦活齿传动齿廓模型压力角

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大型环件成形缺陷阵列超声检测技术研究

武汉理工大学学报 2019年第9期41卷 90-98页

作者：李力汪小凯何溪明华林现代汽车零部件技术湖北省重点实验室(武汉理工大学) 武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

大型厚壁环件在能源石化、航空航天和国防装备领域应用日益广泛,其成形过程产生的缺陷严重威胁相关装备服役安全。为了解决此类环件成形缺陷的无损检测问题,提出一种大型厚壁环件阵列超声无损检测方法。基于多元高斯声束模型研究了不同... 详细信息

大型厚壁环件在能源石化、航空航天和国防装备领域应用日益广泛,其成形过程产生的缺陷严重威胁相关装备服役安全。为了解决此类环件成形缺陷的无损检测问题,提出一种大型厚壁环件阵列超声无损检测方法。基于多元高斯声束模型研究了不同频率的超声探头在水层、环件材料多介质中的声场分布规律,进行了超声检测传感器阵列和结构设计,制定了大型厚壁环件超声检测工艺规划,开发了大型厚壁环件成形缺陷阵列超声自动化检测系统。通过对某大型厚壁矩形环件的实际检测,能够快速、有效检测出深度2~400mmФ2mm当量缺陷。研究结果对于保障重大工程中的大型厚壁环件高质量制造具有重要意义和实用价值。

关键词：大型环件超声检测阵列超声声场仿真探头设计

基于预成形设计和分流技术的锻造螺旋锥齿轮工艺改进和试验

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中国机械工程 2014年第7期25卷 944-948页

作者：高振山邓效忠陈拂晓夏松涛西北工业大学西安710072 河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 洛阳华冠齿轮股份有限公司洛阳471003

齿形充满不充分和成形载荷过大是螺旋锥齿轮锻造近净成形的主要问题。利用弹塑性有限元法模拟螺旋锥齿轮从动轮一火两锻的半闭式锻造过程,提出通过优化预成形件面锥形状以改善轮齿端角隅部位填充不满的现象,运用正交试验优化设计方法,... 详细信息

齿形充满不充分和成形载荷过大是螺旋锥齿轮锻造近净成形的主要问题。利用弹塑性有限元法模拟螺旋锥齿轮从动轮一火两锻的半闭式锻造过程,提出通过优化预成形件面锥形状以改善轮齿端角隅部位填充不满的现象,运用正交试验优化设计方法,确定预锻件高度、圆弧弦高、圆弧弦角以及圆弧高点离轮齿小端的距离4个工艺因素对轮齿充满程度和成形载荷的影响规律,选出最佳工艺因素组合。在此基础上提出在轮齿小端设计分流腔的模具结构,以进一步改善齿轮小端角隅充满不理想的现象,对比分析两种工艺方案的成形载荷的峰值,分流锻造成形载荷减小了22.45%。在25 MN电动螺旋压力机上进行锻造试验。通过数值模拟和试验结果的对比分析,验证了新工艺方案的有效性。

关键词：锻造螺旋锥齿轮预成形优化分流腔正交试验设计

铝合金锻造开坯变形均匀性数值模拟与实验验证

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锻压技术 2022年第8期47卷 1-6,28页

作者：李鹏伟李翌瑞蔡安辉王昕周宏志湖南理工学院机械工程学院湖南岳阳414000 复杂结构拓扑创新设计与制造湖南省工程研究中心湖南岳阳414000 电磁装备设计与制造湖南省重点实验室湖南岳阳414000

锻造开坯变形均匀性是影响锻件质量的重要因素。以2A14铝合金为研究对象,利用Deform-3D有限元软件对锻坯应变场进行模拟,通过引入平均等效应变ε_(ave)、变形均匀系数a,结合晶粒形貌观察和拉伸力学性能测试,对“单向镦粗”和“多向镦粗... 详细信息

锻造开坯变形均匀性是影响锻件质量的重要因素。以2A14铝合金为研究对象,利用Deform-3D有限元软件对锻坯应变场进行模拟,通过引入平均等效应变ε_(ave)、变形均匀系数a,结合晶粒形貌观察和拉伸力学性能测试,对“单向镦粗”和“多向镦粗”两种锻造开坯工艺的变形均匀性进行定量和定性分析。研究结果表明:“多向镦粗”锻造开坯工艺的变形均匀性较“单向镦粗”锻造开坯工艺好,且锻造累积应变量越大,变形均匀性越好,力学性能各向异性越弱。2A14铝合金在多向镦粗锻造开坯过程中,随着累积应变量的增加,晶粒细化机制由晶粒破碎机制逐渐转变为连续动态再结晶机制。

关键词：锻造开坯变形均匀性多向镦粗晶粒细化 2A14铝合金

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钻柄连接套的结构及加工工艺分析

现代制造技术与装备 2023年第7期59卷 144-146页

作者：李凯王加祥德州德隆(集团)机床有限责任公司德州253000 山东省机械设计研究院济南250031 山东省高档数控机床技术创新中心济南250031

钻柄连接套是数控深孔钻床主轴与刀具之间的关键连接件。深孔机床进行钻削加工时,刀具装在钻柄的前端,钻柄的后端采用圆锥柄插在主轴中心的圆锥孔里,传递主轴的切削扭矩及深孔加工所需的高压内冷冷却液,且定心精度高,稳定性好,在数控深... 详细信息

钻柄连接套是数控深孔钻床主轴与刀具之间的关键连接件。深孔机床进行钻削加工时,刀具装在钻柄的前端,钻柄的后端采用圆锥柄插在主轴中心的圆锥孔里,传递主轴的切削扭矩及深孔加工所需的高压内冷冷却液,且定心精度高,稳定性好,在数控深孔钻床上应用广泛。钻柄连接套是影响深孔机床加工精度的主要因素之一。文章将主要介绍钻柄连接套的主要结构特征及其加工工艺的相关知识。

关键词：钻柄连接套锥柄工艺分析

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新型圆筒混合机支撑结构的研究

烧结球团 2014年第6期39卷 22-26,44页

作者：白明华赵守明燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

针对传统圆筒混合机金属托辊受力不均及振动严重的结构缺陷,提出了聚氨酯轮胎非对称支撑销齿多点啮合传动新型圆筒混合机,并详细阐述了新型圆筒混合机的结构特征。通过对新型结构三维模型的建立和有限元分析,确定了聚氨酯轮胎布置方案,... 详细信息

针对传统圆筒混合机金属托辊受力不均及振动严重的结构缺陷,提出了聚氨酯轮胎非对称支撑销齿多点啮合传动新型圆筒混合机,并详细阐述了新型圆筒混合机的结构特征。通过对新型结构三维模型的建立和有限元分析,确定了聚氨酯轮胎布置方案,并进行了受力分析。结果表明,主、从动侧轮胎个数、布置角度和轮胎间距是影响轮胎寿命的三个重要因素,通过优化轮胎布置,使支撑筒体的每个轮胎受力均匀。改进后的轮胎支撑方式能大大改善传统圆筒混合托辊受力不均和振动严重的问题,并提高使用寿命。

关键词：圆筒混合机聚氨酯轮胎有限元分析优化设计

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基于信噪比的MEMS压力传感器设计与分析

仪表技术与传感器 2022年第2期 1-6,20页

作者：冒晓莉吴其宇张加宏李敏赵雪伟南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

为了研制高精度MEMS压阻式压力传感器,基于信噪比对其压敏结构进行了设计与分析。首先运用ANSYS有限元模拟仿真获得了不同压敏电阻结构芯片的应力分布,并对其噪声和信噪比进行了理论分析,发现在低频区闪烁噪声是传感器噪声的主要来源。... 详细信息

为了研制高精度MEMS压阻式压力传感器,基于信噪比对其压敏结构进行了设计与分析。首先运用ANSYS有限元模拟仿真获得了不同压敏电阻结构芯片的应力分布,并对其噪声和信噪比进行了理论分析,发现在低频区闪烁噪声是传感器噪声的主要来源。仿真结果表明,芯片结构对其噪声、输出信号和信噪比均存在影响,增加压敏电阻折叠条数通常有助于获得更低的噪声和更高的输出信号和信噪比,获得最大输出信号和信噪比最优的电阻长度分别出现在75μm和125μm左右。然后通过MEMS工艺制作部分传感器芯片并封装测试,实测信噪比与理论分析基本吻合。

关键词： MEMS压阻式压力传感器噪声信噪比传感器结构分析

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基于RGV的环形横移式循环电梯创新设计

工程设计学报 2020年第3期27卷 317-325页

作者：陈继文王磊李鑫巩玉滨常国雷李凯凯山东建筑大学机电工程学院山东济南250101 山东省绿色制造工艺及其智能装备工程技术研究中心山东济南250101 山东信息通信技术研究院管理中心山东济南250101

随着经济的不断发展,城市内高层建筑越来越多,且建筑的跨度不断增大。传统电梯只能实现垂直运输,无法满足大跨度建筑内水平方向的高效运行要求,乘客在离开电梯后仍需步行前往目的地。为了提高建筑内人员的水平移动效率,提出一种基于RGV(... 详细信息

随着经济的不断发展,城市内高层建筑越来越多,且建筑的跨度不断增大。传统电梯只能实现垂直运输,无法满足大跨度建筑内水平方向的高效运行要求,乘客在离开电梯后仍需步行前往目的地。为了提高建筑内人员的水平移动效率,提出一种基于RGV(rail guided vehicle,有轨制导车辆)的环形横移式循环电梯创新设计方案。运用TRIZ(Teorija Rezhenija Inzhenernyh Zadach,发明问题解决理论)中的因果分析、技术矛盾创新原理和物理矛盾分离方法等工具,对电梯轿厢结构、井道布置和驱动方式等进行创新设计,实现电梯在垂直方向的循环运行及在水平方向的环形运行。为了实现基于RGV的环形横移式循环电梯的高效、安全运行,基于交叉控制策略提出了电梯轿厢的调度策略。基于RGV的环形横移式循环电梯摆脱了传统电梯垂直井道和曳引系统的束缚,能够同时完成垂直方向与水平方向的运输任务,解决了环形建筑内乘客水平移动效率低的问题,有效提高了环形建筑内乘客的整体移动效率。

关键词：发明问题解决理论环形横移循环电梯调度策略

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轮毂轴承滚道成形缺陷超声相控阵检测技术

塑性工程学报 2022年第11期29卷 61-66页

作者：李一轩汪小凯董新宇关山月武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉理工大学材料绿色精密成形技术与装备湖北省工程中心湖北武汉430070 湖北省计量测试研究院湖北武汉430070

为解决第3代汽车轮毂轴承滚道近表面缺陷检测问题,围绕滚道曲面半径小和空间狭窄、超声换能器耦合困难、超声声束畸变与散射严重等问题,开展了检测工艺设计、曲面声场解析及人工缺陷试块检测实验验证工作。针对轮毂轴承滚道复杂曲面结构... 详细信息

为解决第3代汽车轮毂轴承滚道近表面缺陷检测问题,围绕滚道曲面半径小和空间狭窄、超声换能器耦合困难、超声声束畸变与散射严重等问题,开展了检测工艺设计、曲面声场解析及人工缺陷试块检测实验验证工作。针对轮毂轴承滚道复杂曲面结构,设计了水浸超声相控阵检测工艺。通过K-wave软件模拟了换能器声场分布规律并确定了探头参数。开展了轮毂轴承近表面缺陷超声相控阵检测实验,结果表明,该方法可实现近表面1 mm、Ф1 mm缺陷的检出,采用超声相控阵线性聚焦扫描成像算法可以提高曲面结构下的声波入射能量,减小轮毂轴承近表面盲区,提高近表面缺陷分辨率。

关键词：汽车轮毂轴承超声相控阵复杂曲面构件