三峡升船机小齿轮托架机构动力学分析

利用ANSYS建立了三峡升船机小齿轮托架机构有限元模型,并进行了动力学分析。前10阶模态分析结果表明:影响小齿轮托架机构动态特性的主要振型为前4阶,其固有频率分别为9.497Hz、15.779 Hz、15.985 Hz、27.383Hz。考虑垂直风载,误载水深等6项载荷,在承船厢上升/下降运行时的正常制动/紧急制动/正常启动6种工况下,对小齿轮托架机构进行了瞬态响应分析,结果表明:在承船厢下降运行的正常启动工况下,小齿轮托架机构承受最大载荷,最大Von Mises应力为217.89MPa;小齿轮轴中部铅垂方向最大变形为7.24mm;液气弹簧的峰值载荷为477.83k N,未超过升船机正常运行时的设定值732k N,液气弹簧将不发生动作。验证了三峡升船机小齿轮托架机构的动态特性及其强度、刚度均满足设计要求。     

三峡升船机船厢门橡皮止水检修工艺研究

三峡升船机工程规模大、技术难度高,运行与维护相关经验在国内均无先例可循。文中通过对升船机船厢门橡皮止水检修工艺开展研究,熟悉橡皮止水检修工艺流程,提出橡皮止水检修更换要点,为后期船厢门橡皮止水检修和更换提供数据与技术支撑,对保障三峡升船机稳定运行具有重要意义。     

模糊控制在三峡升船机自动调平问题中的应用

三峡升船机承船厢的自动调平系统是一个多通道的开关式电磁阀控制的位置控制系统，是三峡升船机研制中的一个关键问题。本文分析了三峡升船机的特点，针对这些特点提出了模糊控制策略，设计了微机控制系统，并在模型上进行了试验研究，试验结果十分令人满意。     

基于载荷谱的三峡升船机齿条疲劳寿命评估

针对三峡升船机齿轮齿条在全寿命周期内可能面临疲劳失效的问题,基于驱动电动机以及同步轴转矩计算出的齿轮齿条载荷,构建了包含受力齿面、载荷循环次数的齿条载荷谱;结合齿条的S-N曲线、Miner线性累积损伤准则,计算了齿条在设计寿命35年内的损伤度及剩余疲劳寿命。此外,采用累积迭代法计算了齿条的接触、弯曲安全系数,实现了齿条实际载荷与设计载荷下安全系数的相互对比与运行安全性能验证。研究表明,齿条上齿面的啮合次数较多,其概率为73.03%;在设计寿命内,齿条上齿面的接触疲劳总损伤度为1.65×10^-12,按载荷谱的总循环次数为1.87×10¹⁷;齿条上齿面的弯曲疲劳总损伤度为8.15×10^-14,按载荷谱的总循环次数为3.78×10¹⁸,齿条在设计寿命35年后具有很长的剩余疲劳寿命;齿条的接触安全系数SH=2.958,弯曲安全系数SF=8.106,均大于所选取的较高可靠度下的最小安全系数与设计载荷下的计算安全系数,升船机齿条的安全裕量充足。研究丰富了超大模数齿轮齿条疲劳寿命领域的相关研究,为三峡升船机的运行...     

二重完成三峡升船机齿条表面淬火工艺试制

近日,在二重精衡公司,三峡升船机齿条首次表面淬火工艺试制顺利完成,标志着二重在表面感应淬火设备和工艺技术能力又有了新的提升,为今后三峡齿条的按期完成制造奠定了坚实的基础。     

基于运行工况的三峡升船机齿轮齿条载荷与润滑状态分析

三峡升船机齿轮齿条属低速重载开式硬齿面齿轮传动,一旦润滑不良极易产生齿面胶合等损伤,影响升船机运行的安全性和可靠性。根据三峡升船机的实际运行数据,采用油膜厚度准则系统分析了各种典型工况下齿轮齿条的润滑情况,推导了匀速工况时船厢误载水深与膜厚比之间的关系,计算了典型误载水深下润滑状态最危险啮合点的膜厚比;确定了船厢变速时齿轮齿条最差的润滑状态,分析了变速运行典型工况下的润滑状态与船厢水深的相关关系,进一步确定了较易产生胶合损伤的位置。结果表明,升船机匀速运行时,厢内水位处于最佳水位时,齿轮齿条的润滑状态最好;偏离最佳水位时,膜厚比随误载水深呈λ∝±Δh^-0.13的幂函数形式下降;齿轮齿条处于最危险啮合点时,齿轮齿根与齿条齿顶相接触且在大误载水深下齿面间的润滑状态更为恶劣;升船机变速运动时,润滑状态较差的工况为船厢水深为3.6 m时的上行加速和下行减速;因齿条上齿面接触频率高、润滑状态较差,发生胶合损伤的风险更高。     

三峡升船机齿条试验装置传动效率计算分析与试验验证

三峡升船机齿条试验装置传动系统主要由驱动齿轮箱、驱动齿轮齿条、负载齿轮齿条以及负载齿轮箱等4部分组成。为了更好地计算分析三峡升船机齿条试验装置的传动效率,通过建立的齿轮箱传动效率计算模型,对试验装置中的4个组成部分以及装置总传动效率和耗电量分别进行计算分析,并与试验数据测得的输入转速和转矩、输出转速和转矩等数据进行对比分析,验证了计算模型和试验数据的准确性,为低速重载齿轮箱和齿轮齿条的传动效率研究奠定基础。     

三峡升船机卷扬提升监控系统技术方案研究

分析三峡升船机的技术特点、监控系统的基本功能，并结合当前的计算机网络技术和控制技术，针对三峡升船机卷扬提升方案进行了监控系统设计研究。     

三峡升船机大模数齿条试验装置载荷施加与控制策略研究

根据三峡升船机的工作原理,分析了各种工况下电动机的工作模式和齿轮齿条传动的受载齿面,并针对三峡升船机全平衡垂直结构的设计,分析了附属设备对齿轮齿条驱动装置负载构成的影响,确定了试验台采用水平对称和滑动导轨承载结构设计的合理性和优越性。通过对电机拖—推、拖—拖、推—拖、推—推驱动控制方式的自由组合设计,实现了对齿条加载齿面和载荷大小的全面控制,可灵活满足试验过程中对载荷施加变化的要求。根据设计载荷,最终确定了阶梯加载或等效载荷加载的试验载荷施加方案,保证了试验结果的可靠性。针对试验台采用双向往复运动电功率封闭的设计,也可有效节省能源,大大降低试验成本。     

铸铁纤维复合摩阻材料的摩擦性能研究

高强度铸铁以振动切削法纤维,替代石棉纤维与树脂等复合形成摩阻材料,在常温和变温条件下对这种材料的摩擦性能进行了多组试验,找出了铸铁纤维、粘合剂和其它组元的组成比例对摩擦性能的影响关系。通过试验确认,铸铁纤维复合摩阻材料的摩擦系数和磨损率指标能够达到车辆、工程机械的离合器、制动器的使用要求,并优于传统的石棉增强摩阻材料。     

三峡升船机齿条弯曲应力分析

比较了齿条在单齿啮合上界点和在齿顶啮合时齿根圆弧的应力和位移情况,确定了齿条根部应力最大时的计算载荷及加载位置。分析了轮齿加载侧和非加载侧的根部应力和变形状况;计算了齿条中部齿根圆弧的应力和变形,确定了齿条齿根圆弧处最大应力的分布状况。     

三峡升船机升降系统齿条试验装置概述

叙述了三峡升船机齿条的特点,研发了对三峡升船机升降系统的大模数、大尺寸齿条进行质量评价及测试的试验装置,该试验装置主要由驱动系统、负载系统、控制系统、测试系统及辅助系统等构成。阐述了该试验装置的工作原理,介绍了各组成部分的主要功能。     

三峡升船机齿轮齿条受力分析

根据三峡升船机的结构原理,分析了齿轮齿条传动在船箱上升和下降时的受力方向,给出了升船机上升时齿条应为上齿面受力,下降时应为下齿面受力的建议。分析了升船机正常上升和下降的24种工况下齿条的受力方向和载荷大小,得到了最大载荷出现的工况组合和载荷大小,给出了通过合理地控制误载水深的方向和大小,就可以达到合理控制齿条受力方向和有效减小载荷大小的途径,这对确保升船机的安全可靠运行、延长升船机齿轮齿条寿命具有重要的意义。     

昆虫飞行高升力机理的研究

随着仿生扑翼飞行机器人的微型化,当扑翼飞行机器人达到昆虫量级的时候,任何复杂的运动系统都将面临难以实现的问题.本文从研究现有比较成熟的昆虫飞行高升力机制出发,指出了现有"昆虫飞行高升力机理"研究成果中存在的一些问题,用"柔性楔形效应"对昆虫飞行高升力机理进行了合理解释,提出"柔性楔形效应"是昆虫前飞过程中获得很大升力的主要原因.用"柔性楔形效应"解释昆虫飞行高升力机理,翅翼运动的模拟方式有可能只需在自适应变形状态下施以简单的节律运动.该结论将对仿生扑翼飞行机器人的研究产生重要影响.     

升船机安全机构螺杆螺母自锁性能试验研究

升船机安全机构中,螺杆螺母组成的螺旋传动副是保证升船机安全性的前提,其自锁性能受螺旋升角、摩擦系数、载荷等多种因素影响。通过摩擦系数测定试验和等比例实物模型试验．对螺杆螺母安全机构自锁性能的可靠性进行了试验验证。     

深水连接器锁紧机构双重密封设计研究

自主设计了一种采用锥面密封与O型圈结合的锁紧机构密封件,该金属密封与非金属密封结合的双重密封设计方案具有可靠性高、温度补偿能力好、自紧效果好、所需预紧轴向力小等优点,同时考虑了安装之后的密封测试问题并提出了设计方案;根据锁紧机构的工作原理,提出了密封件预紧所需的轴向预紧公式;针对1500m水深、油气压力为5000psi的12英寸管道进行应用设计,对O型圈的安装和选型进行了设计,并利用有限元对设计的密封件进行分析,验证了方案的可行性和合理性,为今后样机设计提供了重要的理论依据。     

新型液压缸位置锁定机构的研究

为解决现行液压缸锁定机构设计比较繁琐、结构复杂的缺点,提出了利用记忆合金能记忆形状,且恢复形状时输出应变力大的特点,采用半导体制冷器控制温度,对液压缸实现任意位置内锁.该机构锁定方式灵活、动作可靠、控制方式简单、能节省较大空间,适合多种工况使用.     

海洋科学考察船侧推筒体封盖轴密封系统试验研究

设计了密封试验装置,对准80×116×15规格的无骨架密封圈在其正面和反面受水压的两种情况下,通过改变轴的偏心量、更换轴套和箍紧弹簧,进行了密封圈的密封试验,确定了各个因素对密封的综合影响,从而得到了密封安全区域,为海洋科学考察船侧推筒体封盖轴密封设计提供了参考。