多点支撑结构形变及轴系轴承承载性能分析

为满足高功率密度传动系统对轴系轴承高承载和长寿命的指标要求,基于弹性力学理论和滚动轴承设计方法建立多点支撑轴系轴承的力学模型,通过数值计算精确获取轴系挠曲变形曲线,以及轴承载荷分布、接触角和接触应力等性能,进而分析驱动力矩和位置对轴承寿命的影响,给出轴系结构优化配置参数。研究结果表明：多点支撑轴系的挠曲变形对轴系轴承的载荷分配产生明显影响,在实际多点支撑轴系轴承性能计算中,要考虑轴系形变和轴系轴承的耦合作用,精确评估轴承寿命;从多点支撑圆柱滚子轴承最佳凸型设计角度考虑,中间列滚子轴承选择两边弧坡修型、右端滚子轴承选择全圆弧修型,有助于延长轴承使用寿命;从多点支撑球轴承80%爬坡率安全指标要求,驱动力矩为正常工况800 N·m时,内沟道极限设计接触角为40.6°,外沟道极限设计接触角为44.3°;从提高轴系轴承综合寿命角度,斜齿轮作用载荷位置的调整可以起到明显效果,在段距离为41～46 mm范围轴系轴承的综合寿命处于最佳区间。     

杆端调心球轴承主参数设计及承载能力分析

根据直升机操作系统低速重载的使用工况,以额定静载荷为目标对杆端调心球轴承进行优化设计。建立有限元模型对轴承接触应力进行分析,得出的轴承最大接触应力为3 260 MPa,低于调心球轴承静载荷容量(4 600 MPa),满足使用要求。搭建试验台对轴承进行径向、轴向额定静载荷试验,满足试验前后轴承径向游隙增量不大于5μm,轴向游隙增量不大于15μm的要求。仿真和试验结果说明了轴承优化设计的正确性。     

向心关节轴承承载能力分析

利用ANSYS软件APDL编写了某型号向心关节轴承静载荷下的应力场分析程序,在有限元模型中用刚性面来替代芯轴和轴承座。通过分析、对比关节轴承在不同载荷下轴承内、外圈的应力场分布,得到了关节轴承能承受的极限静载荷;在进一步的分析中,通过采用线性最小二乘法,得到了向心关节轴承径向载荷与轴承内、外圈最大接触应力间的关系公式,为关节轴承的结构强度设计提供了理论依据与参考。     

磁头承载面结构层深度对气膜润滑性能的影响

采用理论分析和数值模拟相结合的方法分析了磁头承载面结构层深度变化对气膜性能的影响.结果表明:磁头的基层和次景层深度变化对气膜的正负压承载区域的压力分布产生明显的影响.其中次景层深度的变化主要对正压产生影响,随着次景层深度的不断增加,产生正压的滑块区域压力都明显下降,特别是磁头尾端滑块处的气膜压力变化最大;而基层深度的变化对正压和负压分布都产生影响,随着基层深度变化产生正压的滑块区域压力变化较大,表现更为明显.由于磁头结构层深度变化对正、负压力分布和总气浮力的作用,从而影响气膜承载力性能.在实际磁头结构设计中可以通过优化设计确定最佳各结构层深度,达到增加磁存储容量的目的.     

磁头/磁盘系统气体稀薄效应的影响与数值分析

结合理论和数值计算分析了稀薄效应对磁头／磁盘系统纳米间隙润滑的影响。从膜厚的角度来看，低于气体分子平均自由程的比例并不大。而从膜厚和压力2方面来看，处于稀薄效应区域的比例将大大增加。实际的磁头／磁盘系统中，磁头的大部分仍工作在稀薄气体的滑流区域，离稀薄气体的过渡区还较远。考虑稀薄效应后，磁头／磁盘系统的重要工作性能参数，都有减小的趋势。     

无线微机器人的结构和控制系统设计

介绍一种无线轮式微机器人的结构和控制系统的软、硬件实现方法。控制系统的硬件电路部分主要包括控制器 ,遥控和电机驱动模块。微机器人的驱动采用电磁型直流微电机。软件部分主要实现PWM脉宽调速和命令码识别。     

基于注意力机制改进残差神经网络的轴承故障诊断方法EI北大核心CSCD

针对滚动轴承在不同工况环境中故障诊断训练时间长、准确率低和泛化性能弱的问题,提出了基于注意力机制改进残差神经网络的轴承故障诊断方法。为了提高ResNet模型的准确率和泛化性,提出了基于注意力机制的SE-ResNet模型和CBAM-ResNet模型,并在凯斯西储大学数据集上进行了试验,在同工况有训练集的情况下ResNet模型测试的准确率为97.28%,在不同工况下模型直接迁移的准确率为94.14%~96.86%,CBAM-ResNet模型在不同工况下模型直接迁移的准确率为97.14%~98.86%,SE-ResNet模型在不同工况下模型直接迁移的准确率为97.86%~99.71%,两种改进模型的准确率都明显优于原ResNet模型,表明提出的优化模型提高了ResNet模型的准确率和泛化性。     

磁头局部结构的优化设计和数值分析

在磁头磁盘系统中,磁头尾端与磁盘的气膜最小,局部结构承受很大的气膜压力,其气膜压力的大小和分布对磁头飞行稳定性有重要的影响.采用优化设计理论对磁头尾端局部结构进行设计,可明显改善气膜承载性能.最后,采用提出的优化设计方法对负压型磁头结构进行设计.数值分析和实验测试表明,优化后的磁头结构飞高性能参数明显得到改善.     

驱动电机轴承热特性分析系统设计与验证

针对新能源汽车驱动电机轴承热特性分析过程中,其温升及接触分析计算过于复杂、计算效率低的问题,采用MATLAB App Designer软件开发工具,在建立驱动电机轴承温升及接触分析模型和编制其数值求解程序的基础上,设计一套新能源汽车驱动电机轴承热特性分析系统。该系统使用方便,只需输入轴承的相关参数,便可直接计算出轴承相应的温升、发热功耗和接触载荷等性能参数,且计算结果可在系统界面以图表的形式进行显示和输出。与试验数据的对比结果表明,该系统高效可靠,为工程设计中其他复杂计算系统的开发提供了参考。     

石墨烯改性多孔聚酰亚胺轴承保持架材料性能研究

多孔聚酰亚胺复合材料因具有良好的自润滑性而成为航天轴承保持架的主要选材。但该材料在使用过程中显现出导热性能差和易磨损等问题,缩短了轴承使用寿命,严重影响航天飞行器控制系统的可靠性。本工作通过机械混合添加石墨烯工艺制备得到了石墨烯改性多孔聚酰亚胺轴承保持架材料,并对复合材料的微观形貌与结构、导热性能和磨损性能等进行了表征与分析。结果表明,石墨烯改性多孔聚酰亚胺轴承保持架材料兼具良好的导热性能和耐磨性,当石墨烯含量为1.0%(质量分数)时,材料导热系数为0.41 W/(m·K),相比改性前提高36.9%;材料磨损率为43.25×10^-5mm³/(N·m),相比改性前提升27.3%。因此,改性后的复合材料保持架对延长航天轴承的使用寿命具有潜在的应用价值。