轴-轴承系统强度和刚度与摩擦学的耦合分析

分析了轴-轴承系统中,当轴受载变形导致轴颈倾斜时,径向滑动轴承的流体动力润滑特性。计算结果表明,此时的轴承油膜压力明显偏布且最大油膜压力增大。在轴承润滑分析的基础上,将得到的轴承油膜压力作为载荷边界条件,计算了轴的应力分布。结果显示此时轴的应力分布在轴承最大油膜压力作用的邻近区域发生了明显变化,应力数值有较大增加,影响轴的强度。     

弹性轴-轴承系统动力学行为研究

以弹性轴的多柔体动力学分析为基础,通过ADAMS与Matlab联合仿真,研究了弹性轴-轴承系统在径向正弦载荷作用下的动力学特性.研究表明,在所研究的频率范围内,弹性轴-轴承系统存在两阶自然频率.其一阶频率与轴承的动力学特性有关,而二阶频率则取决于弹性轴的动力学特性.在二阶频率的正弦载荷作用下,弹性轴-轴承系统的最大油膜压力远大于刚性轴-轴承系统,而其最小油膜厚度则远小于刚性轴-轴承系统.     

计入轴倾斜的曲轴-轴承系统动力学摩擦学耦合分析

以柴油机曲轴-轴承系统为研究对象,建立了计入主轴颈倾斜时弹性曲轴-轴承系统的动力学摩擦学耦合分析模型;采用ADAMS和Matlab联合仿真,在额定工况下进行了弹性曲轴动力学和主轴承摩擦学耦合分析;着重分析了计入曲轴主轴颈倾斜时,主轴承摩擦学行为和曲轴动力学响应之间的相互影响。计算结果表明：计入曲轴主轴颈倾斜,主轴承最小油膜厚度大幅度下降,最大油膜压力大幅度升高,曲轴轴承系统动力学特性以及响应也发生变化。     

农业机械发动机曲轴主轴承负荷特性研究

以某农业机械发动机为研究对象,采用AVL_EXCITE Designer软件计算分析曲轴主轴承的负荷.根据液体动力学经验公式计算主轴承载荷,建立润滑仿真模型对曲轴主轴承进行动力学仿真及润滑计算.根据对最小油膜厚度和最大油膜压力的仿真结果分析,为农业机械发动机曲轴轴承优化设计提供了依据.     

多轴压缩装置滑动轴承-转子系统不平衡响应分析

本文从转子动力学角度出发,结合达朗贝尔原理和传递矩阵法建立了转子离散化动力学方程,基于流体动压轴承理论和有限差分法计算非线性油膜压力,提出了一种由滑动轴承支承的多轴离心压缩机转子系统动力学模型,并从轴心轨迹、轴承偏心率、频谱响应等方面,分析了该非线性轴承-转子系统的不平衡效应及振动特征。结果表明：转子在理想化的不平衡量下,振动特征主要表现为次同步涡动。随着不平衡量的增加,转子主同步响应增大,在0.2g*mm不平衡量下,转子系统出现多重椭圆轨迹,非常不利于转子系统的使用寿命。在G1平衡精度下,转子系统具有良好的动力学特性,可保证多轴压缩机主轴转子系统在正常工况下稳定健康运转。     

柴油机曲轴-机体动力耦合仿真分析

对某单缸柴油机建立了包含活塞-连杆-曲轴-机体的系统动力学仿真分析模型。同时考虑了曲轴主轴承和曲柄销轴承的流体动力润滑,通过求解雷诺方程分析系统动力学与流体动力润滑耦合作用。分别采用柔性机体和刚性机体进行动力学仿真,分析了柔性机体对主轴承载荷、曲轴轴颈中心轨迹及最小油膜厚度的影响。     

某无人直升机发动机曲轴轴承润滑性能分析

在分析内燃机曲柄连杆动力学和曲轴动力润滑的基础上,建立该系统的动力学与流体动力润滑耦合的动力学分析模型。利用AVL Excite动力学分析软件,以双缸四冲程水冷活塞发动机二支撑方案与三支撑方案为研究对象,通过对其主轴承油膜压力进行计算分析,得出曲轴三支撑方案主轴承油膜边缘压力小于100MPa,满足无限寿命要求。     

基于多工况台架试验载荷的轮毂轴承受力分析

为了分析台架试验载荷工况对轮毂轴承疲劳寿命的影响,建立了轮毂轴承接触分析的三维有限元模型.分析计算在三种台架试验工况(径向、轴向及径向、轴向联合承载)下,轮毂轴承内外圈的最大应力位置与应力分布规律.模拟结果表明,轮毂轴承径向承载的Mises应力水平最高为3392MPa,径向、轴向联合承载应力水平次之为2431MPa,轴向承载应力水平最低为1960MPa;最大接触应力面积都为一小尖角,但不同工况分布位置不同,并随着应力的递减,等值应力面积逐渐增大:在三种工况下风外圈滚道与滚动体接触处的最大接触应力沿周向呈现不同的分布趋势.建模规则和分析结果对轮毂轴承的设计与生产具有一定的参考价值.     

计入空化效应的新型动静压轴承热动力分

基于气液两相流空穴模型,建立了螺旋油楔动静压轴承的热流体动力润滑数学模型.采用有限差分法,数值求解了广义雷诺方程、简化油膜能量方程及轴瓦热传导方程,研究了油膜压力分布以及供油温度和供油压力对轴承内表面温度的影响.结果表明:油膜破裂面积沿轴向先减小后增大,破裂位置沿圆周方向有一定的偏移,距离的大小与螺旋角有关;供油温度对轴承内表面温度的分布影响较大,而供油压力的影响相对较小.     

水润滑轴承-转子系统的瞬态响应特性

阶跃、脉冲等非周期载荷具有幅值突变、变化剧烈的特点,当它们作用于滑动轴承主轴时,轴心位置可能会发生突变,造成轴承润滑状况的突然变化.海水淡化泵机组在启动、停机和转速变化时,可能会承受不同的瞬变载荷,为研究该泵水润滑轴承在瞬变载荷作用下的润滑情况及动特性的变化,使用Pro/E三维造型软件建立水润滑轴承-转子系统的流固耦合模型,应用计算流体动力学(CFD)技术和流固耦合(FSI)方法,分别对水润滑轴承-转子系统施加阶跃载荷、矩形载荷和三角脉冲载荷,分析不同时刻下转子的弹性变形对水润滑轴承周向压力分布、水膜承载力以及轴心位置的影响.结果表明:在瞬变载荷作用时,轴心位置、水膜承载力和最大水膜压力都有较大的变化并呈现一定的振荡过程;由于脉冲载荷作用时间有限,随着其消失,轴心位置仍收敛于原来的平衡位置,而阶跃载荷则使轴心位置收敛于新的平衡位置.     

蜗壳结构对高温熔盐泵转子运行稳定性的影响

为了研究蜗壳结构对熔盐泵输送高温介质时转子运行稳定性的影响,设计了相同运行工况条件下的单蜗壳、双蜗壳双出液管结构的2种熔盐泵.利用ANSYS 软件对2种蜗壳结构熔盐泵的内部流场进行了非定常数值模拟,并分析了转子部件上的温度分布;将流场和温度场的计算结果同时加载到转子部件上,进行叶轮和轴上的流热固耦合分析,探讨了2种结构熔盐泵转子部件的应力、变形量和模态.结果表明:双蜗壳结构可以减小叶片表面的压力载荷,提高叶轮表面压力分布的对称性;单蜗壳熔盐泵叶轮和轴的最大变形量较大;而且单蜗壳熔盐泵转子部件在不同旋转角度下最大变形量变化较大,相比于单蜗壳熔盐泵转子的等效应力,双蜗壳熔盐泵叶轮的最大等效应力较大,但双蜗壳熔盐泵泵轴的最大等效应力较小;2种蜗壳结构流场条件下,转子部件运行时均满足结构强度要求.     

基于APDL参数化建模的轴系可靠性

运用大型通用有限元软件ANSYS提供的PDS模块,以泵轴的几何尺寸、载荷、应力、弹性模量以及强度极限等参数作为随机输入变量,根据应力-强度干涉理论,建立极限状态函数;通过APDL参数化设计语言,建立泵轴参数化三维实体模型,根据实际受载情况,对泵轴进行静应力分析,生成概率分析文件,选用蒙特卡罗有限元方法和拉丁抽样法对泵轴进行可靠度设计,得到比传统设计方法精度高、易于实现的泵轴失效概率及可靠度.以HS1K型碱泵的泵轴为例进行计算,获得了碱泵的应力概率分布特征,在置信度为95%时,该泵的可靠度为99.75%.实践表明,利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析,能为生产厂家改进设计提供理论依据,具有一定的工程应用价值.     

基于ANSYS/PDS的泵轴可靠性分析

为提高泵轴的可靠性,设计时按照工程实际,将泵轴的几何尺寸、载荷、应力以及疲劳极限等各参数视为随机变量,采用蒙特卡罗模拟技术,通过Pro/E三维实体建模、模型导入ANSYS进行静应力分析、生成概率分析文件、使用PDS模块计算可靠度等步骤,可以得到比传统设计方法精度高的泵轴失效概率及可靠度.以DLY25—270/9—37型立式多级油泵的泵轴为例进行计算,在置信度为95%时,该泵轴的可靠度为99.87%;表明这种利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析的方法是可行的,为泵轴的可靠性设计提供了新的思路,具有一定的工程应用价值.     

基于TRIZ理论的新型船式拖拉机换轮机构设计

为满足农机市场对船式拖拉机的迫切需求,设计了新型船式拖拉机的关键部位之一换轮机构。在基于TRIZ理论的基础上,根据系统进化法则和系统矛盾对立消除法则设计的换轮机构,采用PRO/E进行建模,利用ANSYS分析齿轮应力大小及分布并计算输出轴的低阶模态,满足基本的设计要求。     

强混合动力变速器液压系统设计与动态特性仿真

设计了混合动力汽车强混合动力变速器e-CVT的液压系统。根据混合动力系统工作模式及结构特点确定液压系统方案。液压油泵采用机械驱动和电机驱动两种模式,满足混合动力系统各种工作模式的流量需求。通过理论计算确定了液压阀的主要参数。采用ITISimulationX 软件建立液压系统动态仿真模型,分析了系统流量和压力变化特性。分析结果表明,该液压系统能够满足设计流量和工作压力的要求。     

基于Ansys的履带销轴的载荷与应力分析

根据履带式车辆中履带的受力状态,在一定的假设的前提下分析销轴的载荷状态,应用ANSYS的基本分析方法对履带销轴进行应力与变形分析,然后利用经典Hertz接触理论分析,研究分析结果,得出有限元分析模型建立对于ANSYS分析的影响。其分析方法和结果可广泛用于机械设备销轴的设计研究。     

某V8发动机曲轴三维设计及有限元分析

对某V8发动机曲轴进行运动学分析与动力学分析,利用Pro/Engineer软件建立三维模型,然后根据有限元理论,应用ANSYS软件分析了曲轴的静态力学性能.分析第一左缸与第三右缸爆发时的应力云图和变形图,从结果可以看出,曲轴的应力集中在轴颈与曲柄臂连接处、油孔处以及连杆轴颈中央截面处.     

基于ANSYS的小型柴油机曲轴应力分析

用ANSYS前处理建立曲轴三维实体模型、网格划分 ,划分结果译码成有限元计算需要的数据。对曲轴受拉、压两种工况进行计算 ,经载荷和约束处理 ,应力结果由ANSYS求解器得到 ,利用已知应力对曲轴强度进行校核 ,校核结果和实际情况一致