小口径减速涡轮钻具在地质钻探领域应用非常广泛,但由于涡轮钻具的径向尺寸严格受限,且减速器部件要求输出的转矩较高,所以,优化减速器齿轮的齿形结构以提升其接触强度具有重要的工程意义。以?127 mm涡轮钻具减速器中的太阳轮和行星轮为研究对象,基于赫兹接触理论,得到压力角、曲率半径是影响齿轮接触应力的重要参数;深入研究了不同工作侧压力角下,非对称齿轮的接触应力变化规律。结合有限元分析,得到了齿轮副在不同参数下的接触应力分布,并对非对称齿轮进行压力角优化。研究结果表明,增大工作侧压力角能够增大接触曲率半径,从而降低齿轮的接触应力;随着齿轮工作侧压力角的增大,齿轮的接触应力降低了23%,输出转矩提高了40%;该型号减速器非对称齿轮的工作侧压力角宜在20°~30°范围内选择。

大吨位液压支架试验台加载试验中梁销轴节点端部孔壁区域峰值载荷过大,为改善销轴变形导致应力作用范围非连续性的状况,基于赫兹接触理论建立试验台销轴节点变形后峰值接触应力的数学理论模型,利用ANSYS软件对销轴节点模型仿真分析并与理论模型进行比对。结果表明:模拟结果与理论数据具有良好的一致性。结合实际工程现场应用,确定了降低销轴节点孔壁接触区域应力峰值的5个主要指标,即:轴孔缝隙、轴套管厚度、节点板厚、倒角长度、倒角角度,运用Minitab软件对3个评价指标:应力、切应力和应变建立主效应云图;根据模糊数学理论建立3个评价指标的隶属度函数,利用层次分析法(AHP)确定评价指标的权重向量,结合模糊综合评价和最大隶属度原则得到5个主要指标的最优解参数组合,并对该参数组合进行模拟。结果表明:优化后的销轴节点立柱峰值应...

沉降稳定性是磁流变液的重要属性,是衡量磁流变液好坏的重要标准,目前对于磁流变液沉降时间的测量只能通过实验来进行,一次沉降实验通常需要进行很长时间。鉴于此,参照现有的对磁流变液的数值模拟方法构建了模拟磁流变液沉降过程的动力学模拟方法,并使用羟基铁粉和硅油配制的磁流变液验证了所构建的数值模拟方法的准确性。对比结果表明,构建的模拟方法在模拟没有添加剂的磁流变液时有较高准确性,误差在10%以下。

磁流变液作为一种智能材料,其电学特性的准确探究有助于其在相关领域的有效利用。本工作研究了磁场强度、正压力以及磁性颗粒的粒径和体积分数等电学参数与平行板间磁流变液电阻的映射关系,推导了平行板间磁流变液电阻的理论计算公式。实验与理论计算的对比结果显示,本工作提出的磁流变液电阻计算方法有较强的可行性和准确的适用范围。

为研究经编机梳栉横移系统机械结构对横移误差的影响,基于赫兹接触理论计算了滚珠丝杠副的轴向刚度、双列角接触球轴承的轴向刚度和径向刚度、直线轴承和滚珠导套的径向刚度,同时考虑导纱梳栉、球铰和异形连接件的柔性,通过ANSYS和ADAMS软件进行刚柔耦合分析,获得了系统的横移误差。分别研究了导纱梳栉的质量和刚度对加固架驱动和重心驱动2种横移系统横移误差的影响。结果表明：横移误差主要由梳栉和异形连接件在偏转力矩下的弯曲变形以及梳栉和球铰在轴向推力下的压缩变形产生,减小梳栉的质量和增加梳栉的刚度均能减小系统的横移误差;重心驱动方式克服了梳栉在横移过程中产生的偏转力矩,从而减小了对梳栉刚度的要求。