对闭式双点压力机油缸的模型特征、结构作分析,并进行等效应力分析。针对应力大的部位作出修改,并验证修改后的方案可行。

传统的齿轮泵具有困油、性能低等劣势,因此为了设计出性能更好的齿轮泵,采用外啮合、双圆弧、斜流道的理念设计了圆弧齿轮泵,基于MATLAB软件拟合得出过渡线,计算出齿数、齿宽和螺旋角等重要参数,并通过UG软件设计了几组圆弧齿轮泵,最后通过数值模拟分析了结构参数对圆弧齿轮泵性能的影响。结果表明,随着齿数、螺旋角等参数的改变,圆弧齿轮泵的增压能力和流动稳定性也随之发生改变,尤其在齿数较多时,其进出口压差逐渐增大,流道内高速区域较多,啮合区域以及进油腔、排油腔内的二次回流较少,流动更加稳定;随着转速的增加齿轮泵所受应力明显增加,高应力区域主要集中在轮轴交界处以及啮合处,主动轮与轮轴的交界面是等效应力最大的地方。

设计合理的普通空心圆柱滚子,虽然可以大幅度降低轴承的接触应力,改善或消除接触应力的“边缘效应”,但对于降低等效应力意义不大。为了解决这一问题,提出了一种新型空心圆柱滚子,根据接触力学理论,利用有限元软件ABAQUS,合理建立了新型空心圆柱滚子轴承的有限元分析模型。结果表明设计合理的新型空心圆柱滚子可以很好的解决滚动体与滚道接触时的等效应力“边缘效应”问题。研究结果为新型空心圆柱滚子轴承的设计开发提供了理论依据。

螺旋锥齿轮的磨削加工是一个复杂的过程,对单颗磨粒磨削工件的过程进行仿真研究对研究螺旋锥齿轮复杂的磨削过程具有重要意义。利用有限元分析软件ABAQUS建立单颗磨粒磨削加工螺旋锥齿轮的二维正交仿真模型,根据Johnson-Cook力-热耦合数学本构模型建立45钢在一维应力状态下的本构方程,对单颗磨粒磨削过程进行仿真,分析磨屑的形成过程以及对工件表面质量的影响,得到工件在磨削过程中的等效塑性应变云图、应力云图与温度图;探究磨削过程中不同磨削速度、磨削深度参数对等效应力的影响,结果表明,磨削深度是影响螺旋锥齿轮磨削表面质量的重要因素;定性分析了磨削后工件表面的残余应力,为螺旋锥齿轮磨削表面质量的研究提供了理论依据。

针对理论计算难以获得精确的双圆弧斜齿齿轮泵转子疲劳破坏和塑性变形问题,利用ANSYS Workbench实时数据传递建立双圆弧斜齿齿轮泵单向流固耦合模型,得到流场压力特性和压力载荷作用下双圆弧斜齿齿轮泵力学性能。通过对比分析流固耦合前后不同负载下的力学特性变化,研究流固耦合作用对双圆弧斜齿齿轮泵转子的变形与应力分布的影响。研究结果表明,流固耦合作用对转子结构影响较大,最大变形量都发生在两转子近轮缘位置,且变形量相差0.016063mm;最大等效应力都发生在转子啮合位置,且等效应力相差187.72MPa。转子啮合处相比其他位置更易发生疲劳破坏,为双圆弧斜齿齿轮泵转子的稳定性和结构优化提供了参考依据。

针对鼓式制动器中制动鼓存在的散热困难的问题,采用有限元方法进行分析。通过改变制动鼓的结构,增加制动鼓内表面气体流速,来增加散热。开发建立了制动鼓的有限元模型,首先对原有制动鼓进行鼓内表面流速检测,然后结合干气密封中的螺旋槽结构,对鼓式制动鼓结构进行开槽,分别对槽深和开槽个数进行探究,再次对其内表面空气流速等进行分析,以便确定改进后的结果。

首先以低碳钢拉伸试样为研究对象,对其进行拉伸实验和数值模拟;通过拉伸位移与实验力曲线结果对比,表明两种方法得到结果的误差在工程许可范围内,约为6.7%,验证了拉伸实验的数值模拟可靠性。其次,开展某工程的15钢拉伸试样的数值仿真,研究不同拉伸速度下的该试样应力场和拉伸力。结果表明随着拉伸速度的增大,15钢试样的最大等效应力和最大拉伸力也随之增大,且均出现在试样中部。

以ZY4000型掩护式液压支架底座为研究对象,借助ANSYS Workbench有限元仿真分析软件,开展了底座强度分析工作。结果表明,液压支架底座结构过桥位置存在应力集中情况,不能保证液压支架底座可靠工作。对比分析液压支架底座过桥板厚度为25 mm、27 mm、29 mm、31 mm、33 mm、35 mm时的等效应力分布情况可知,随着过桥板厚的增大,应力集中数值逐渐降低,过桥板厚为35 mm具有最优的力学性能。对完成改进之后的底座进行试验验证,结果表明,改进底座的应用,提升了底座的承载能力,减少了设备运维人员和成本,提高了液压支架的工作可靠性,能够为煤炭企业创造更多的经济效益。

为了探究液压系统中O形圈预压缩率、介质压力以及系统温度对O形圈密封性能的影响,该文通过有限元方法在ABAQUS中建立O形圈密封的二维有限元模型,采用流体压力渗透的加载方式模拟介质加压过程,该加载方式能自动精确地找到密封分离与接触的临界点,分析了O形圈在上述因素作用下等效应力和接触压力的变化规律。结果表明:预压缩率和系统温度对O形密封圈密封性能有一定的影响,而O形圈应力的变化主要取决于介质压力的变化,随着介质压力的增大,密封圈的接触压力也随之增大,并且密封圈的接触压力始终存在,表明O形密封圈密封性能良好。

针对现今广泛采用的冷压装与注油压装方法展开研究,建立轮轴压装接触有限元仿真模型,探究过盈量对注油压装过程力学性能的影响,并充分对比注油压装与冷压装过程压装力、等效应力的区别,研究结果表明：注油压装方法压装力曲线呈先增大后减小的变化趋势;过盈量越大,压装力越大,且近似呈正比增加;注油压装方法相比冷压装方法,压装过程更平稳,作用力更小,且能充分避免应力集中情况,是较为理想的压装方法。