直动推杆式直线减速器齿条强度的有限元分析

为了进一步完善直动推杆式直线减速器的设计计算理论，将在分析此减速器的受力及压力角的基础上，进行强度计算。以该直线减速器的关键构件－稀、密齿条为研究对象，应用二维有限元计算方法，求出了两齿条内部的应力分布状况，得到了具有实际意义的结论。     

直动推杆式直线减速器齿条齿廓加工方法

文章介绍了直线减速器中稀、密齿条加工设备的一种可行方案，在该方案中提出了挂轮的新设计方法，并且用实例验证了用较少的齿轮数目，可实现尽可能多的传动比要求，为这种直线减速器加工设备的研制提供了理论基础。     

平行直动推杆式直线减速器受力分析

平行直动推杆式直线减速器的传动机构事实上就是两个凸轮机构的组合 ,由稀齿齿条、密齿齿条、直动推杆、推杆支架及机架等组成 ,具有横向尺寸紧凑、传动效率高、承载能力大和传动比精确等特点。介绍了这种减速器的结构和工作原理 ,并根据变形分析对齿条与推杆滚子间的接触压力分布做了假设。推导出减速器中齿条与推杆滚子、活齿架与推杆之间各构件的受力计算公式 ,并针对某一减速器进行了实例计算 ,得出的结果对加快减速器的实用化进程有重要作用     

直动推杆式直线减速器齿条易加工曲线分析

介绍了直动推杆式直线减速器齿条的三种易加工曲线 ,即用正弦机构实现的余弦曲线、用对心曲柄滑块机构实现的两种余弦曲线的组合曲线和用偏心刀具滚切实现的短幅摆线。给出了各种曲线的数学表达式 ,分析比较了各曲线的最小曲率半径 ρmin、最大速度vmax、最大加速度amax及最大的最小压力角 (αmin) max。得出的结论是 ,三种曲线中 ,余弦曲线的最小曲率半径值最大 ,最大速度与最大加速度值最小 ,这符合曲线性能的最好条件。从曲线的综合条件看 ,认为应采用余弦曲线作为直动推杆式直线减速器齿条的齿廓曲线。     

大模数重载齿轮齿条接触强度分析

齿轮齿条啮合系统是齿轮齿条钻机的关键设备,其齿轮齿条的强度关系到整个钻机平台的作业安全。为了校核齿轮齿条强度,根据钻机实际工况,建立大模数重载齿轮齿条啮合模型,采用有限元软件分析齿轮齿条的啮合受力情况,并进行数值模拟,研究其接触应力和应变情况。根据齿轮强度校核理论对齿轮齿条进行理论计算。有限元仿真与理论分析结果表明:有限元分析模型的简化、加载的位置和大小、接触方式、约束方式以及运算简化处理等会产生一定的误差。在误差允许范围内,有限元分析结果更接近实际工况,可作为大模数重载齿轮齿条啮合的强度计算依据。研究结果对钻机齿轮齿条机构设计具有一定的指导意义。     

J型铺管用管塔角度调节器设计

分析了现有J型铺管船上管塔的角度调节器,存在调节精度不高、调节过程复杂、同步性差等问题。设计的新型角度调节器由电机、蜗杆减速器、齿轮齿条、箱体等组成。通过力学计算,并运用ABAQUS对主要结构进行有限元分析,新型角度调节器满足设计要求。与现有的角度调节器相比,新型角度调节器调节精度更高,能够实现角度的连续调节,调节过程简单可行、安全性高。     

JU2000E平台超厚齿条板的火焰切割

利用大型有限元软件ANSYS对齿条板的温度场和应力-应变场进行分析,研究在空气冷却过程中的温度和应力分布、时间历程及收缩变形与完工公差的比较。建立可行的齿条板冷却过程中温度场、应力场的动态模拟方法,为JU2000E平台的齿条切割提供参考。     

齿条齿侧变形对齿条传动的影响

制造工艺或载荷等会导致齿条发生弯曲变形,影响齿轮齿条的正常传动。为此,对齿条齿侧弯曲进行几何分析,建立了齿条齿侧弯曲有限元模型,提出了一种传动重合度与齿廓干涉相结合为判断依据的弯曲检验方法。通过有限元方法与几何方法验证了弯曲齿条对齿轮齿条传动的影响。研究结果表明:当齿条沿齿侧方向弯曲时,在齿轮齿根处会发生应力集中现象,应尽量减小齿侧方向的载荷;当齿条齿侧受弯矩而弯曲时,即使齿条变形微小,也会对齿轮造成极大损伤;齿条沿齿侧方向弯曲后,齿条弯曲方向齿侧齿间距减小,重合度随之降低,应使重合度满足许用值要求;对于与弯曲方向相反的齿侧,应避免齿间距增加产生齿廓干涉;齿宽越小,齿条弯曲角度越小,齿条越长,变形量越大。建议加大长齿条齿宽,并采取分节安装等措施避免齿条弯曲长度过大。研究结果可为弯曲情况下齿条的传动研究提供理论参考。     

自升式钻井平台悬臂梁纵向锁紧装置设计

在对自升式钻井平台悬臂梁结构特点进行研究的基础上,提出采用齿条锁紧方式进行悬臂梁的锁紧,以防止平台在倾斜等意外情况下悬臂梁发生滑移坠海事故。然后采用有限元分析软件ABAQUS进行锁紧齿条受力分析,并在此基础上进行锁紧齿条设计参数的敏感性分析,重点研究了锁紧齿条宽度、压力角、齿数、模数和齿根倒角半径对锁紧状态下齿条受力的影响。研究结果表明,增加齿条宽度、对齿根进行倒圆角处理、增加齿条模数均可以改善齿条的受力并提高强度,锁紧齿条的齿数不应超过5个,压力角以20°为宜。     

基于虚拟样机技术的齿轮齿条啮合力仿真分析

齿轮齿条平移机构是影响机械手总成在猴道中运动性能的重要因素。在ABAQUS中建立有限元模型,同时定义边界条件和接触参数,分析了不同转速下齿轮齿条啮合过程中的齿面接触应力和弯曲应力,为齿轮齿条传动系统的选型计算提供了理论依据。基于Hertz弹性碰撞理论,在ADAMS中建立了虚拟样机模型,对齿轮齿条刚体啮合力进行了动力学仿真分析计算,并研究了其转速特性曲线,以减少齿轮齿条啮合过程中的冲击和振动。     

直动推杆式直线减速器的压力角分析

按活齿架、密齿齿条和稀齿齿条为固定件３种情况,分别讨论了直线减速器的机构压力角并导出了相应的计算公式;提出了推杆相应间距的概念和校核机构压力角的方法。实例计算表明,中提出的方法简便可行。     

基于热分析的低速重载齿轮传动冷却方法研究

海上平台行星减速器中的低速重载齿轮传动由于摩擦生成热量较大,不仅影响到减速器的整体温度,而且轮齿间相互接触处由于摩擦引起的高温引起附加热应力,严重影响轮齿间的传动性能、工作可靠性及其使用寿命。结合齿轮传动的传热学、摩擦学及有限元原理,建立了行星减速器三维热分析有限元模型,计算了不同环境温度和相同环境温度但冷却位置不同时,处于热平衡状态下的齿轮零件热力图,分析了减小热应力应该采取的有效方法。研究结果表明,采用有限元法求解齿轮传动温度分布、热应力等问题,比较精确、方便、直观,便于采用更有效、更有针对性的措施。     

深水多跨海底悬空管道的疲劳分析

介绍基于疲劳分析准则的多跨海管自由悬跨评估方法,采用有限元分析软件Abaqus,结合管-土相互作用参数,建立多跨海管数值计算模型,提出悬空管道模态分析方法,并基于Palmgren-Miner线性损伤累积理论及采用S-N曲线,给出管道疲劳寿命的计算过程。通过工程实例,计算获得多跨海管的自振频率及应力幅值,完成多跨海管的疲劳寿命计算与分析,为工程设计起到一定的指导作用。     

丛式井双井节能抽油机机架结构稳定性分析

运用有限元软件ANSYS建立了双井抽油机机架结构有限元模型,对该模型进行了静力分析,结果表明强度足够安全。同时利用该软件提供的线性及非线性屈曲分析方法,对机架结构进行了整体稳定性数值分析。结果表明,机架整体结构不会发生失稳破坏,而且非线性屈曲分析可以更准确地计算出结构的临界载荷。     

换热器膨胀节有限元分析的有效单元剖分方法

针对多乙二醇塔再沸器膨胀节,分别采用比较规整的8节点六面体单元和软件自动剖分功能生成的四面体单元或五面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元分析对比计算。提出在对膨胀节进行有限元分析时,保证其及附近区域内单元都是比较规整、均匀的8节点单元,才能得到较好的计算结果,而使用四面体或五面体得到的计算结果精度较差。