提高臂架销轴疲劳寿命的方法

针对目前混凝土泵车臂架销轴疲劳寿命较低的现状,研究销轴不同材料、油口加工工艺及热处理对销轴疲劳寿命的影响。结果表明,在油口加工工艺、销轴热处理工艺相同的前提下,30CrMnTi钢销轴疲劳寿命较40Cr钢长39%,较40CrMnMo钢长16%。而30CrMnTi钢销轴油口倒角由90°改为120°,粗糙度由12.5μm提高到6.3μm,且经过滚压处理时,疲劳寿命可提高52%。适当的热处理,如回火温度由200℃提高到560℃时,疲劳寿命可再次提高30%。     

随机载荷下轴结构疲劳寿命分析

应用功率谱密度法对随机载荷作用下轴结构进行疲劳寿命分析,给出了基于功率谱密度法的疲劳寿命计算公式.使用有限元软件COSMOSWorks,以一个单级斜齿齿轮减速器低速轴的疲劳寿命计算为例进行了验证.结果表明,按照传统的静强度方法设计的轴结构在疲劳强度上是不足的.     

多轴疲劳寿命预测方法

在工程实际中,大多数工程结构和机械零件都承受着各种形式的循环载荷,载荷分布大多呈现多轴应力状态。在循环荷载作用下,对多轴疲劳寿命的研究比单轴的更加接近工程实际,有更广泛的应用背景。针对这一现状,本文详述了近年来国内外关于多轴疲劳寿命预测方法的研究现状,分别介绍了等效应变法、能量法、临界面法三种主流方法的基本原理及优缺点,并将这三种方法做了简单对比。另外,针对现阶段各类多轴疲劳寿命预测方法的不足,提出了今后在多轴疲劳领域研究工作的设想。     

重型数控铣镗床镗轴进给机构的可靠性研究

探讨重型数控铣镗床镗轴进给机构的可靠性问题,以提高设备的稳定性和工作效率。通过分析进给机构在高负荷条件下的磨损与疲劳、零部件加工精度与装配精度、温度效应对机构的影响等问题,为优化和改进提供依据。通过新材料应用、结构设计优化、润滑与冷却系统改进和控制系统优化等方法,进给机构的可靠性显著提高,故障停机时间得到有效缩短,同时,也能大幅提高设备性能。     

挤压AZ31B镁合金多轴疲劳寿命预测

采用挤压AZ31B镁合金薄壁圆筒试样.分别进行了单轴和多轴加载下的对称应变控制疲劳实验.研究了不同加载路径对疲劳寿命的影响.单轴加载包括对称拉压和扭转路径,多轴加载包括45°比例加载和90°非比例加载路径.结果表明,在加微的等效应变幅值为0.3%—0.55%附近,4冲加载路径下的应变-寿命曲线均出现了不连续的拐点;比例加载路径在等效应变幅大于0.45%时疲劳寿命最高,拉压路径在等效应变幅小于0.45%时疲劳寿命最高;非比例加载路径的疲劳寿命最低.使用基于临界平面法的多轴疲劳模型FS,SWT以及修正SWT分别预测了各个路径加载下的疲劳寿命.预测结果表明,SWT模型对于拉压和循环扭转加载下寿命预测结果误差较大;FS模型与修正SWT模型可以较好地预测挤压AZ31B镁合金各个路径加载下的疲劳寿命.     

提高焊接结构疲劳寿命的刚度协调策略与应用

焊接结构疲劳破坏的力学本质是局部应力集中,应力集中又是刚度突变所为,从刚度协调的角度分析了应力集中的原因。基于国际焊接学会IIW标准计算了对接平焊缝在不同刚度下的疲劳寿命,结果表明,焊缝磨平后疲劳寿命至少提高3．86倍;对盖板加强梁的疲劳寿命分析表明,加强板厚度增加1倍,则刚度增加1倍,而其疲劳寿命降低1倍;两个11W标准算例证实了刚度协调对提高疲劳寿命的作用。基于实测动应力的焊接构架疲劳寿命预测,同样说明了刚度协调能显著提高结构的疲劳寿命,预测结果得到了试验验证。     

管线钢疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命关系的研究

通过对管线钢表面缺陷的断裂力学分析,建立了用管线钢的疲劳裂纹扩展数据估算含初始缺陷的管道在运行条件下的疲劳寿命的数学计算方法．用该方法计算了6种管线钢在给定运行条件下的疲劳寿命,并进行了模拟实际条件的疲劳实验,表明管线钢疲劳寿命的计算值与实验值之间存在良好的线形关系,即在疲劳裂纹扩展实验结果的基础上,计算管线钢在实际运行条件下的疲劳寿命是可行的．同时讨论了管线钢的组织对其疲劳性能的影响．     

镗轴氮化缺陷分析

采用金相检验、显微硬度测定、扫描电镜等手段,对镗轴氮化、磨削后表面出现凹坑的原因进行分析.结果表明,显微组织中的针状、脉状和网状氮化物以及粗大的回火索氏体的出现,使磨削应力增大,最终导致氮化层中硬脆相剥落而形成了凹坑.     

临界平面多轴疲劳寿命估算模型的验证与评估

利用5种材料对比分析6种常用多轴疲劳寿命临界平面模型的寿命估算结果,结果发现:对于同一对象、不同模型的估算结果相差较大;而对于不同对象、同一模型的估算结果,有时低于试验结果,有时却高于试验结果。不同寿命预测模型估算寿命合理与否,一方面取决于预测模型中的疲劳损伤参量是否有效,另一方面也取决于预测模型的表达形式是否合理。另外,模型的预测结果还与材料的开裂形式有关。Fatemi-Socie模型可以针对剪切型开裂材料给出较为理想的疲劳寿命预测结果。针对验证结果,对各模型的适用性进行评述,指出常用临界平面模型的适用条件尚需进一步研究,模型中损伤参量包含的系数的物理意义及系数与应力-应变状态和材料属性的关系也需进一步研究。     

疲劳寿命预测方法综述

综述了疲劳裂纹形成寿命和疲劳裂纹扩展寿命的预测方法,评述了各种不同预测方法的基本假设、估算步骤和特点,并对疲劳寿命预测方法进一步的发展方向作了展望。     

大型数控落地镗铣床主轴箱的有限元分析

通过三维软件建立了大型数控落地镗铣床主轴箱的三维模型,采用有限元软件建立了有限元计算模型,并进行了主轴箱的静态刚强度分析,计算了主轴箱的应力和变形情况.通过模态分析,计算了主轴箱1至10阶的固有频率和振型.分析结果表明,现有主轴箱的设计模型刚、强度较好,主轴箱的第1阶固有频率较低,相邻阶次的固有频率差别较大.     

大型数控落地铣镗床主轴箱设计研究

通过CAD建立了主轴箱结构的三维模型,采用ANSYS进行静态分析,获得了主轴箱在铣削刚度最弱时应变,根据计算结果以增强刚度为目的改进主轴箱的结构。有限元分析结果表明,改进后结构刚度符合设计要求,为实际设计生产提供了理论基础。     

专用数控机床主轴早期可靠性控制图分析

数控机床主轴早期可靠性研究是数控机床可靠性研究的关键组成部分。通过对数控机床主轴早期故障实验前采集的主轴变形数据的分析，建立了早期可靠性变形控制图，用来监控主轴早期可靠性。根据对数据的分析，判断主轴是否存在故障，进而在不损坏机床主轴的前提下，消除主轴早期故障，提高机床可靠性。     

TK6920型数控铣镗床主轴箱的计算机辅助分析及改进设计

文章研究内容针对TK6920型数控铣镗床主轴箱CAD分析及优化,运用solidworks软件建立了三维CAD设计分析模型,并采用ansys有限元软件建立了有限元模型并进行静态刚强度分析.计算分析了主轴箱的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将主轴箱进行了优化设计,尝试了新的改变约束的方法,与初始设计进行对比分析,为主轴箱的结构设计及改造提供理论依据.     

考虑参数不确定性的疲劳断轴可靠性分析方法

主轴是综合传动装置中的核心元件,其可靠性直接影响综合传动装置的正常运行。针对综合传动装置主轴的疲劳失效模式,在有限元仿真的基础上考虑参数不确定性进行可靠性分析。针对疲劳断裂的主轴建立模型进行瞬态动力学仿真,获取承载工况下最大剪切应力。在此基础上考虑参数分散性对主轴强度与所受应力的影响,进行不确定性分析,并基于广义应力-强度干涉理论,运用蒙特卡洛抽样方法进行可靠度计算。在实际使用中,特殊任务下多次发生未预料的断轴故障,主轴的实际使用寿命远低于设计寿命,以该特殊任务为例进行主轴的可靠性分析。研究结果表明：针对疲劳断轴故障,采用考虑不确定性的可靠性分析方法可行。通过案例分析得到了主轴特殊工况下的疲劳寿命。     

基于威布尔分布的数控机床可靠性分析

通过对一系列数控机床截尾故障数据进行了收集整理,假设数据服从二参数威布尔分布并求得相关参数,同时进行了相关性检验和假设检验的验证,得出了该批数控机床故障间隔时间分布的数学模型,进而确定了数控机床可靠性的相关指标,机床的观测值、点估计及区间估计等指标值为机床可靠性研究提供了参考。     

基于ANSYS的轮槽铣床主轴可靠性分析

以轮槽铣床主轴为研究对象,采用APDL语言建立了主轴的三维有限元模型,分析计算了主轴加工的受力变形,获得了主轴的变形云图。同时,以轴承刚度、载荷及弹性模量为随机输入参数,应用基于超拉丁立方的蒙特卡洛法对主轴可靠性进行分析,结果表明:循环模拟500次可以达到精度要求,轮槽铣床主轴可靠性为100%,降低主轴材料参数的分散性可以提高主轴可靠性。     

考虑模糊失效准则的机床主轴刚度可靠性分析

将许用挠度看作模糊变量,将载荷、材料参数、几何尺寸等不确定因素视为随机变量,提出了考虑模糊失效准则的机床主轴刚度靠性分析模型。给出了机床主轴模糊失效的几何意义,推导了其隶属度函数。利用Gauss-Hermite积分,建立了机床主轴模糊可靠性的数值计算方法。数值算例表明,该方法不仅有效地减少了计算量,精度高,而且与实际情况更接近,计算结果更为保守。     

数控机床主轴系统动力学特性分析方法研究

数控机床主轴系统的动力学特性直接影响着机床的加工精度、加工效率。文章在总结前人研究成果的基础上,对数控机床主轴系统动力学分析方法进行了综述研究。介绍了表征主轴系统动力学特性的参数,主要有静刚度、动刚度、极限切削宽度、固有频率及振型、阻尼特性和动响应。对现有的关于主轴系统动力学特性分析方法进行了归纳与总结,主要包括有限元法、传递矩阵法、阻抗耦合法、实验法等。指出了主轴系统结合部的动力学建模与参数辨识是研究主轴系统动力学特性的关键问题。最后,简要论述了主轴系统动力学研究的发展趋势,即未来应从主轴系统的精准建模、动力学综合优化和动态测试及分析等方面进行深入研究。     

落地铣镗床主轴系统精度补偿技术研究

分析了落地铣镗床主轴系统精度补偿的几种方法,针对滑枕移动导致的主轴箱重心变化、滑枕移动导致的自身挠度变化、加装附件时滑枕挠度的变化3个方面进行了阐述,生产实践表明,3种方法集成应用能有效提高机床的加工精度。