非圆齿轮行星轮系参数化设计及运动仿真分析
非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮液压电动机的核心部件,其节曲线设计是整体结构设计的关键。针对4~6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的参数不唯一、设计困难等问题,基于4~6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的设计方法,选取偏心率作为控制参数,设计出不同非圆齿轮行星轮系的节曲线;对比分析了偏心率对非圆齿轮行星轮系运动特性的影响。结果表明,非圆齿轮行星轮系在传动过程中,行星轮中心加速度和行星轮角加速度均会出现突变,突变的位置均在内齿圈向径最大位置处,且随着节曲线偏心率的增大,行星轮中心加速度和行星轮角加速度的突变值均为增加趋势。
光学零件制造及装配的定心误差
用三个定心母,把一个光学系统的定心简化为对单个折射及反射零件的定心。 1.定心误差(角度的) a.零件的楔形角0;·
柱面螺旋槽干气密封流动场数值计算与试验验证
针对柱面螺旋槽干气密封中的单列螺旋槽结构特点,建立螺旋槽浮环气膜密封的数学分析模型。基于中心差分法和Newton-Raphson迭代法,进行压力控制雷诺方程和气膜厚度方程的求解,得到压力和气膜厚度分布及不同操作参数下柱面单列螺旋槽气膜的泄漏量,并分析工况参数对柱面螺旋槽稳态性能的影响。结果表明泄漏量是随着偏心率和压力的增加而升高;当偏心率一定时,转速的增加,导致泄漏量下降;当转速一定时,压力的上升导致泄漏量的急剧上升,近乎线性分布。试验结果与理论分析结果相吻合,验证了理论模型和计算方法的正确性。
高速转轴密封微间隙润滑气膜形成与影响因素研究
以天然气井高压旋转控制头为工程背景,利用流体动压机理,针对高转速轴密封问题,提出通过在密封橡胶与轴微间隙接触界面建立润滑气膜,以有效解决橡胶干摩擦失效问题。在胶芯内壁构建螺旋槽,改变柱状摩擦副接触面结构,以产生气体动压效应。通过建立柱面微间隙气膜模型,实现了气膜流场数值模拟,并验证了螺旋槽结构参数、转速变化等因素对气膜的影响规律。结果表明:偏心率是润滑气膜形成的必要条件;在偏心率和转速一定的条件下,螺旋槽与轴转动方向相反且旋向为50°时,气膜压力最大,可获得最佳气体动压效应。
光滑环形气体密封动态特性研究
光滑环形气体密封动态特性对透平机械转子系统稳定性有直接影响。建立三维数值分析模型,应用基于微元理论的密封动力特性系数识别方法计算光滑环形气体密封在2种出口状态(非阻塞/阻塞)、5种偏心率(ε=10%,30%,50%,70%,80%)以及3种长径比(L/D=0.5,1.0,1.5)工况下密封动态流动特性。结果表明:在不同出口状态下(L/D=1.0),密封直接刚度系数均随偏心率及涡动频率的增加而减小,交叉刚度系数绝对值与直接阻尼系数随偏心增加而增大。密封在高偏心情况下,必须考虑偏心率对密封特性系数的影响,不能简化为传统四个动力特性系数。不同涡动频率下,有效阻尼系数随偏心率、长径比增大表现相反的变化趋势,低频涡动、高偏心、长径比越大的转子系统更容易失稳。
基于CFD偏置迷宫密封泄漏特性研究
为了探究偏置状态迷宫密封的泄漏特性,使用ICEM CFD软件对迷宫密封水体模型进行结构化网格划分,并选择标准k-ε湍流模型,以不可压缩流体为工作介质对不同偏心率的迷宫密封进行了数值模拟计算,分析了不同间隙和压比对偏置迷宫密封泄漏特性的影响。结果表明:迷宫密封在偏心率不变的情况下,密封泄漏量随着节流间隙的增大而增加;密封泄漏量随着压比的增大而增加,且在高压比工况下,泄漏量随偏心率的变化更加明显。
偏心搅拌槽内流场特性试验研究
在直径为340mm的平底圆筒搅拌槽内,利用PIV和固体激光发生器对固相体积浓度为20%的固液两相体系进行了试验。结果发现,与中心搅拌相比,偏心搅拌时涡轴与搅拌轴倾斜,槽内流体的动力学扰动增大,破坏了中心搅拌时流体流动的一致性。偏心率越大,槽内流体的轴向流动愈明显,并形成一个范围较大的单循环流动结构。偏心搅拌时,颗粒的浓度分布较中心搅拌时均匀得多,颗粒的悬浮高度随偏心率的增大而增大,但临界悬浮转速和功率消耗也随之增大,试验得出最佳偏心率为E=0.4。
偏心回转油气混输泵关键部位摩擦特性分析
提出一种新型的偏心回转油气混输泵,介绍了该泵的工作原理及结构特点。根据该泵主要运动部件的运动规律和力学特性,导出各运动部件的运动、受力的计算公式,推导出该泵关键部位摩擦力及摩擦功耗随主轴转角的变化关系,分析了主要结构参数对泵的摩擦特性的影响。结果表明:偏心回转油气混输泵滑板圆头端的摩擦功耗低于滑板摩擦功耗的2%;泵的摩擦功耗随着相对偏心距的增大而增大,油缸相对高度对该泵摩擦功耗的影响可以忽略不计。研究结果为偏心回转油气混输泵的优化设计提供了理论基础。
往复柱塞泵转套式配流系统的水润滑分析
针对往复柱塞泵转套式配流系统中转套与泵体间的润滑问题,本文将摩擦副当作特殊的滑动轴承,耦合Fluent软件和Fortran编程方法进行数值模拟,对往复柱塞泵转套式配流系统水润滑进行分析。预设偏心率和转套与泵体圆心连线水平方向夹角的初始值,利用Fluent自定义函数,采用动网格和滑移网格技术,求得该配流系统的整体流场;随后将求得的泵腔内流体对转套的压力以及弹簧力的合力作为转套与泵体间润滑膜的外载荷,利用Fortran编程求得该外载荷对应的偏心率与偏位角;根据求得的偏心率与偏位角和预设值之间的误差,松弛迭代偏心率和设定的夹角直至达到收敛精度,最后对3个时刻下的偏心率和偏位角进行分析比较。分析结果表明,该研究可有效判断出不同时刻下转套与泵体间的润滑状态。本文为往复柱塞泵转套式配流系统的润滑设计提供了有效可行的方法。
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基于动网格方法的油膜轴承性能的研究
考虑气穴的影响建立了油膜轴承所支撑转子系统的动力学模型并利用新的动网格更新方法编制了求解油膜轴承压力分布、转子静平衡位置以及轴心轨迹的程序验证了其正确性。利用该程序考察了气穴压力和转速对油膜轴承压力分布和所支撑转子的轴心静平衡位置的影响。计算结果表明在相同的速度和载荷下随着气化压力升高轴承偏心率和最大油膜压力增大偏位角减小并且最大油膜压力的周向位置受气化压力的影响较小;而在相同的载荷下转速对转子静平衡位置影响较大并随着转速增加轴承偏心率减小偏位角增加。