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齿根裂纹与轮齿啮合刚度关联规律研究_唐进元

齿根裂纹与轮齿啮合刚度关联规律研究_唐进元
齿根裂纹与轮齿啮合刚度关联规律研究_唐进元

动刚度与静刚度

动刚度与静刚度 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需要的动态力。 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构振动的频率来衡量; 如果动作用力变化很慢,即动作用力的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则,动作用力的频率远大于结构的固有频率时,结构变形比较小,动刚度则比较大。 但动作用力的频率与结构的固有频率相近时,有可能出现共振现象,此时动刚度最小,变形最大。金属件的动刚度与静刚度基本一样,而橡胶件则基本上是不一样的,橡胶件的静刚度一般来说是非线性的,也就是在不同载荷下的静刚度值是不一样的;而金属件是线性的,也就是说基本上是各个载荷下静刚度值都是一样的; 橡胶件的动刚度是随频率变化的,基本上是频率越高动刚度越大,在低频时变化较大,到高频是曲线趋于平坦,另外动刚度与振动的幅值也有关系,同一频率下,振动幅值越大,动刚度越小 刚度 刚度 受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外,还同其几何形状、边界条件

等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构(如机翼、高精度的装配件等),须通过刚度分析来控制变形。许多结构(如建筑物、机械等)也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外,如弹簧秤、环式测力计等,须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中,为确定结构的变形和应力,通常也要分析其各部分的刚度。 刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度(或称刚性)常用单位变形所需的力或力矩来表示,刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类(即材料的弹性模量)。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后,会影响机器工作质量的零件尤为重要,如机床的主轴、导轨、丝杠等。 工艺系统的刚度 1 .基本概念 刚度的一般概念是指物体或系统抵抗变形的能力。用加到物体的作用力与沿此作用力方向上产生的变形量的比值表示,即(10-5 ) 式中——静刚度( N) ; ——作用力(N/mm ); ——沿作用力方向的变形量(mm )。 越大,物体或系统抵抗变形能力越强,加工精度就越高。

齿轮的误差及其分析

齿轮误差及其分析 第一节:渐开线圆柱齿轮精度和检测 对于齿轮精度,主要建立了下列几个方面的评定指标: 一.运动精度: 评定齿轮的运动精度,可采用下列指标: 1.切向综合总偏差F i′: 定义:被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时在被测齿轮一转内,(实际转角与公称转角之差的总幅度值)被测齿轮的实际转角与理论转角的最大差值。切向 综合总偏差F i′。 (它反映了齿轮的几何偏心、运动偏心和基节偏差、齿形误差等综合结果。) Δ 2.齿距累积总偏差F p,齿距累积偏差F pk。 定义:齿轮同侧齿面任意弧段(k=1或k=z)内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。——齿距累积总偏差。 在分度圆上,k个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值,称k个齿距累积误差ΔF pk。 k为2到小于Z/2的正数。 这两个误差定义虽然都是在分度圆上,但实际测量可在齿高中部进行。这项指标主

要反映齿轮的几何偏心、运动偏心。用ΔF p 评定不如ΔF i′全面。因为ΔF i是在连续切向综合误差曲线上取得的,而ΔF p不是连续的,它是折线。 ΔF i′= ΔF p+ Δf f 测量方法:一般用相对法,在齿轮测量机上测量。 3.齿圈径向跳动ΔF r与公法线长度变动ΔF w: ΔF r定义:在齿轮一转范围内,测头在齿槽内,于齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线的最大变动量。 它只反映齿轮的几何偏心,不能反映其运动偏心。(用径跳仪测量检测。) 由于齿圈径跳ΔF r 只反映齿轮的几何偏心,不能反映其运动偏心。因此要增加另一项指标。公法线长度变动ΔF w。 ΔF w定义:在齿轮一周范围内,实际公法线长度最大值与最小值之差。 ΔF w=W max-W min 测量公法线长度实际是测量基圆弧长,它反映齿轮的运动偏心。 测量方法:用公法线千分尺测量。 4.径向综合误差ΔF i″和公法线长度变动ΔF w: 齿轮的几何偏心还可以用径向综合误差这一指标来评定。 ΔF i″定义:被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一转内,双啮中心距的最大变动量。 二.工作平稳性的评定指标: 1.齿切向综合误差Δf i′: 定义:被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,实际转角与公称转角之差的最大幅度值。以分度圆弧长计值。它反映出基节偏差 和齿形误差的综合结果。 测量方法:与ΔF i′同时测量出。 2.齿形误差Δf f与基节偏差Δf pb: 齿形误差Δf f 定义:在端截面上,齿形工作部分内(齿顶倒棱部分除外),包容实 际齿形且距离为最小的两条设计支形间的法向距离,称为齿

齿廓啮合基本定律与齿轮的齿廓曲线

7.2 齿廓啮合基本定律与齿轮的齿廓曲线 7.2.1 平均传动比和瞬时传动比的概念 一对齿轮的啮合传动是通过主动齿轮1的齿面依次推动从动齿轮2的齿面而实现的,在一段时间内两轮转过的周数1n 、2n 之比称为平均传动比,用i 或12i 表示,若两轮的齿数分别为1z 、2z ,则 121221 n z i n z == (7-1) 由此可见,两齿轮的平均传动比与其齿数成反比,当一对齿轮的齿数确定后,其平均传动比是一个常数。但这并不能保证在一对齿廓的啮合过程中,其任一瞬时的传动比(即瞬时传动比)也是常数,因为,这取决于齿面的齿廓形状。 7.2.2 齿廓啮合基本定律 如图7-2所示,设主动轮1和从动轮2分别绕O 1、 O 2轴转动,角速度分别为ω1、ω2,方向相反,两齿廓在K 点接触。 为保证二齿廓既不分离又不相互嵌入地连续转动,要 求沿齿廓接触点K 的公法线n -n 方向上,齿廓间不能有相 对运动,即二齿廓接触点公法线方向上的分速度要相等, 12n n n v v v == 显然,在切线方向上二齿廓接触点的速度不相等,即 齿廓沿切线方向存在相对滑动。 根据三心定理,两齿轮的相对速度瞬心在过接触点的公法线n -n 与连心线O 1O 2的交点C 上,其速度为: 11 22c v OC O C ωω== 由此可得齿轮机构的瞬时传动比: 1221O C i O C ωω== (7-2) 从上面的分析可看出,相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比都与其连心线被齿廓接触点处公法线所分隔的两线段长度成反比。这一规律称为齿廓啮合基本定律。该定律表明齿轮的瞬时传动比与齿廓曲线之间的关系。 齿廓啮合基本定律既适用于定传动比齿轮机构,也适用于变传动比齿轮机构。对于定传动比机构,齿廓啮合基本定律可表达为:两齿廓在任一位置啮合时,过啮合点所作两齿廓的公法线与两轮的连心线相交于一定点。 图7-2 齿廓啮合过程

橡胶减震垫刚度计算

橡胶减震垫的刚度计算 播雨 摘要:橡胶减震器的刚度是非常重要的技术参数,它可以通过实验或检测的方法得到。橡胶减震器的刚度与弹性模量、硬度和尺寸形状等因素有关,可以通过计算方法得到,计算了不同尺寸的橡胶减震垫的刚度。 1前言 在噪声治理与隔振工程上经常选用橡胶型减震器和橡胶减震垫进行设备隔振,其最大优点是稳定性好于金属弹簧减震器,且适于高频隔振。橡胶型减震器结构紧凑,能有效利用空间,安装拆卸方便等特点。因此橡胶型减震器在减震降噪工程中得到广泛应用,并取得良好效果[1,2,3,4,8]。橡胶减震器的种类和形式很多,在资料中可以查到通用形状的橡胶减震器(垫)的刚度和计算方法,对于特殊形式的也可以通过实验或检测的方法得到[6,7,8]。本文主要针对wj型橡胶减震器(垫),进行刚度计算,以供参考。 2 橡胶减震器的刚度计算 橡胶减震器的动态刚度如下式计算: Ki= E d A L m x/H (1) E d=dλt m i E s (2) 式中,E d、E s-分别为橡胶减震器的动、静态弹性模量,kg/m2;d-动态系数,与橡胶的邵氏硬度有关,对于天然橡胶邵氏硬度H s=40-60°时,d=1.2-1.5;对于丁晴橡胶H s=55-70°时,d=1.5-2.5. m i-为i方向形状系数,与橡胶减震器的具体结构有关。λt-温度影响系数。 3 wj型橡胶减震器的刚度计算 wj型橡胶减震器是由wj型橡胶减震垫组合而成,是减震工程中常用的一种结构。 单层wj型橡胶减震器也称减震垫,它是在10mm厚橡胶基板的双面均匀分布着橡胶小园柱体,园柱体直径分别为Ф5×5(高)mm和Ф6×4(高)mm两种,相间分布。 这种减震器在载荷作用下,小园柱体受压变形,而基板几乎不变形,因此只考察小园柱体的形状系数即可。 轴向形状系数m x用下式计算[6]: m x=1+1.65n2(3) n= A L/ A f(4) 式中, A L=πD2/4,A f=πDH。 计算图2所示的橡胶减震器刚度,橡胶垫尺寸为75×80mm,每面各有不同直径的橡胶圆柱体56个,因此单面刚度应是K1x=56K x1,K x1为每个橡胶圆柱的刚度。我们只计算轴向的刚度,且为了简化取平均直径和高度为Ф5.5×4.5 mm 计算。 由于三层橡胶垫有6个单面串联,因此总刚度为: K x=56K x1/2N(5) 式中,N为减震器层数,这里N=3 将已知数据代入(3)式得m x=1.154;查机械设计

斜齿圆柱齿轮接触线长度计算

摘要 齿轮是机械产品的重要零件,齿轮传动是传递机械动力和运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦、液压等机械传动相比较,具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点。因此,它已成为许多机械产品中不可缺少的传动部件。齿轮设计与制造的水平直接影响到产品的性能和品质。由于它在工业发展中的突出位,齿轮的质量和可靠性已成为机械工业化的一种象征。齿轮传动在航空产品上也得到了广泛的应用,是航空产品,尤其是航空发动机的重要传动件,其性能的优劣在一定程度上决定着整个产品的质量水平。齿轮是机械传动中常用的零件之一, 尤其渐开线齿轮应用广泛。 本文给出了渐开线根切变位圆柱斜齿轮的端面重合度计算公式,推出它的接触线长度的精确计算公式,并首次采用动态统计规律下接触线平均长度作为计算的平均值,使齿轮传动的设计和校核更加精确合理。 利用MATLAB软件,绘制出了接触线长度变化率随端面重合度、纵向重合度的二维和三维图,并分析出重合度的最佳和最差组合条件。同时,给出了接触线长度计算的程序化和参数的动态调整,从而为齿轮的传动设计提供了理论依据和简捷算法。 关键词:斜齿圆柱齿轮接触线 MATLAB

Abstract Gear is an important part of mechanical products, mechanical power transmission gear transmission is a major form and movement.It is with the belt, friction, hydraulic mechanical transmission, compared with a power range, high transmission efficiency, transmission ratio accuracy, long life, safe and reliable.so,It has become indispensable in many machinery drive components.The level of gear design and manufacture a direct impact on product performance and quality.Because of its prominent position in industrial development, quality and reliability of the gear has become a symbol of industrial machinery.Gear products in the air has also been widely used in aviation products, especially the importance of aero-engine transmission parts, its performance advantages and disadvantages to some extent determines the quality of the https://www.sodocs.net/doc/ab13072298.html,monly used in mechanical transmission gear is one of the parts, in particular, are widely used involute gear. In this paper, undercut involute helical deflection face contact ratio gear formula,Launched its exact length of the contact line of the formula,Statistical law for the first time under the dynamic contact line as the calculation of the average length of the average, the gear drive design and verification more accurate and reasonable. Using MATLAB software, to map out the rate of change of contact length with the face contact ratio, degree of vertical two-dimensional and three-dimensional coincidence map, and analyze the degree of coincidence of the best and worst combination of conditions.At the same time, given the length of contact line calculation procedures and parameters of the dynamic adjustment of the gear drive so as to provide a theoretical basis and design of simple algorithms. Key Words:Helical Gears Contact line MATLAB

变刚度调平原理

高层建筑有相当比例的上部结构为刚度相对较弱、荷载不均的框剪、框筒结构,其基础采用桩筏、桩箱基础,建成后其沉降呈蝶形分布,桩顶反力呈马鞍形分布。这些工程的基础设计多数沿用传统理念,采用均匀布桩与厚筏(或箱形承台)。 这种传统理念可以概括为四点: 1、基桩的总承载力不小于总荷载,桩群形心与荷载重心重合或接近;即满足力和力矩的平衡。 2、桩的布置大体均匀,有的还主张在角部和边部适当加密;因为 实测桩顶反力角部最大,边部次之,中部最小; 3、沉降量和整体倾斜满足规范要求; 4、筏板厚度在满足抗冲切的前提下随建筑物层数和高度成正比增大,厚度达3-4m者鲜见,或为增加刚度而采用箱形承台; 常规设计计算方法只考虑静力平衡条件,而没有考虑上部结构、筏板、桩土的共同作用。而实际情况中,群桩效应将导致桩的支承刚度由外向内递减;对于框剪、框筒结构,荷载集度是内大外小,而其上部结构的刚度对变形的制约能力相对较弱。若采用传统设计方法,则碟形差异沉降较明显,易引起开裂,影响正常使用的要求。 而采用变刚度调平设计理论调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。

二、传统设计理念的盲区 传统设计理念的盲区归纳起来有以下四个方面: 1、设计中过分追求高层建筑基础利用天然地基 将箱基或厚筏应用于荷载与结构刚度极度不均的超高层框筒结构 天然地基,由此导致基础的整体弯矩和挠曲变形过大,差异变形超标,甚至出现基础开裂。 2、桩筏基础中,忽视桩的选型应与结构形式、荷载大小相匹配的原则 将小承载力挤土桩用于大荷载高层建筑的情况,由此导致超规范密布大面积挤土桩,既不能有效减小差异沉降和承台内力,又极易引发成桩质量事故。 3、桩筏基础中,忽视合理利用复合桩基调整刚度分布、减小差异沉降的作用 由于荷载分布不均,布桩必然稀密不一,承台分担荷载作用在疏桩区不予利用,必然导致该部分支承刚度偏高,既不利于调平,又不利于节材。 4、桩筏设计中,对利用筏板刚度“调整荷载、桩反力分布及减小差异沉降”的期望值过高 筏板对调整荷载和桩反力、减小差异沉降可起到一定作用,但这是以高投入为代价,且效果不理想。 三、基本概念

轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

4.6设计参数的计算方法 在XXX 的动力学模型中涉及众多的设计参数:如尺寸参数、质量参数,刚度参数等。在本节中介绍其中的刚度参数的计算方法(轴承刚度和齿轮啮合综合刚度)。 1轴承刚度系数的计算方法 一个滚动轴承的径向支承刚度由下式计算 3 21δδδ++= F k 式中: k 一滚动轴承的径向刚度系数 F 一轴承的径向载荷 1δ一轴承的径向弹性位移 2δ一轴承外圈与轴承孔的接触变形 3δ一轴承内圈与轴径的接触变形 (1)轴承的径向弹性位移 轴承的径向弹性位移根据有无予紧按如下两式计算 予紧时: 01βδδ= 轴承中存在游隙时: 2 01g - =βδδ 式中: 0δ一游隙为零时轴承的径向弹性位移,其计算公式见表4一1 g 一轴承的游隙(有游隙时取正号,予紧时取负号) β一系数,根据相对间隙0δg 从图4一7中查出

系数 表4一10δ的计算公式 序号 轴承类型 径向弹性位移计算公式 1 单列深沟轴承 θδd Q 2 3 4 -010 37.4?= 2 向心推力球轴承 θ α δd Q 2 4 -0cos 1037.4?= 3 双列深沟球面球轴承 θ α δd Q 2 3 4 -0cos 1099.6?= 4 向心短圆柱滚子轴承 8.09 .05 -01069.7θ δd Q ?= 5 双列向心短圆柱滚子轴承 815 .0893 .000625.0d F =δ 6 滚道挡边在的上双列向心短圆 柱滚子轴承 8 .0897 .000625.0d F =δ 7 圆锥滚子轴承 8 .09 .05-0cos 1069.7a l Q αδ?= 滚动体上的载荷α cos 5iz F Q =

齿轮齿形齿向测量说明书

JD 系列齿轮测量中心 测量控制及误差评值软件 说明书 (圆柱齿轮) 哈尔滨精达测量仪器有限公司

1.软件简介 欢迎使用哈尔滨精达测量仪器有限公司JD型齿轮测量中心测量控制及齿轮微机误差数据采集及误差评值软件系统。齿轮量仪测控及齿轮误差评值软件系统GIES(Aotomated Gear Inspecting &Evaluating Software System)是齿轮量仪应用通用微机进行高精度闭环轨迹数控、测量数据采集、数据处理,按国际齿轮精度标准对齿轮检测控制及对测量结果进行误差评值的软件系统。该系统结合齿轮测量中心的测量特点,全汉化弹出式结构,人机接口方便实用。 电子展成式齿轮测量中心系统简介 电子展成式齿轮测量中心是依据坐标测量原理。由Φ、X、Y、Z四个高精度测量坐标轴组成的测量系统。根据被测对象的需要可分别采用直角坐标、法向极坐标、柱面坐标等不同坐标系,建立测量对象的数学模型,通过计算机闭环数字控制,插补实现测量头的空间轨迹,由测微式测量头测量被测参数的实际误差、高速测量数据采集,并由计算机测量软件完成测量数据分析,按照齿轮误差理论及齿轮精度标准对测量数据进行误差评值、生成测量报告、输出测量结果,对齿轮加工机床进行调整或对齿轮质量进行验收。 图1-1是齿轮测量中心系统组成 1、测量主机 2、计算机系统 3、打印机 4、微机工作台

GIES软件系统的特点 1)全自动控制仪器测量动作、数据采集、误差补偿、测量结果误差评值及测量结果输出等功能; 2)通用弹出式菜单完成测量参数输入、测量方式设置、误差评值标准选择,测量数据存盘等功能,屏幕显示彩色测量报告单; 3)根据输入齿轮基本参数(齿数、模数、压力角、变位系数等)自动计算出测量评定长度等测量数据、可自动和人工选择长度和误差放大比; 4)手工选齿、四分或三分左右面测量及测量结果存盘、打印;按GB10095-2001标准、ISO标准、或其他可选的齿轮标准(如DIN、ANSI/AGMA等)对凸形、修缘等设计齿形、齿向、齿距进行误差评值;具有齿廓、螺旋线修缘量及修缘长度评定功能; 5)可对被测齿轮的受检范围精确确定,微机自动确定起测、起评、终评、终测四点位置,其中齿形测量起评位置按标准齿条啮合确定,并且误差评定范围可由用户根据图纸或测量要求在菜单上改变; 6)齿廓、螺旋线误差测量结果评定位置(起评、终评点)可以在屏幕上方便改变,重新设定; 7)具有“K”形框图误差评定功能; 8)具有“三压力角”误差评定功能; 9)精度等级评定按照GB10095-2001标准、ISO标准,预先确定精度等级,对超差误差项目作出标记; 10)激光打印机输出测量结果(误差曲线及数值),可选择输出各种国际通用格式或用户要求格式的齿轮测量报告单; 11)按用户要求特殊提供测量软件输出格式(如在测量报告单上输出用户方厂名、名标及产品编号、日期、检验员签字等); 硬件组成: 1)精密测量主机(圆回转转台及X、Y、Z直线坐标舟); 2)测微式测量传感器、高精度光栅编码; 3)CNC闭环数控系统; 4)系统微机及激光针打印机; 5)数据采集电路(光栅记数、A/D转换、接口); 软件功能 齿轮:齿廓(Fα、f fα、f Hα、Cα)、螺旋线(Fβ、f fβ、f Hβ、Cβ)、 齿距(fpt、fu、Fp)、径跳(Fr);

变刚度调平设计

桩基变刚度调平优化设计 一、概述 高层建筑有相当比例的上部结构为刚度相对较弱、荷载不均的框剪、框筒结构,其基础采用桩筏、桩箱基础,建成后其沉降呈蝶形分布,桩顶反力呈马鞍形分布。这些工程的基础设计多数沿用传统理念,采用均匀布桩与厚筏(或箱形承台)。 这种传统理念可以概括为四点: 1、基桩的总承载力不小于总荷载,桩群形心与荷载重心重合或接近;即满足力和力矩的平衡。 2、桩的布置大体均匀,有的还主张在角部和边部适当加密;因为实测桩顶反力角部最大,边部次之,中部最小; 3、沉降量和整体倾斜满足规范要求; 4、筏板厚度在满足抗冲切的前提下随建筑物层数和高度成正比增大,厚度达3-4m者鲜见,或为增加刚度而采用箱形承台; 常规设计计算方法只考虑静力平衡条件,而没有考虑上部结构、筏板、桩土的共同作用。而实际情况中,群桩效应将导致桩的支承刚度由外向内递减;对于框剪、框筒结构,荷载集度是内大外小,而其上部结构的刚度对变形的制约能力相对较弱。若采用传统设计方法,则碟形差异沉降较明显,易引起开裂,影响正常使用的要求。 而采用变刚度调平设计理论调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。 二、传统设计理念的盲区 传统设计理念的盲区归纳起来有以下四个方面: 1、设计中过分追求高层建筑基础利用天然地基 将箱基或厚筏应用于荷载与结构刚度极度不均的超高层框筒结构天然地基,由此导致基础的整体弯矩和挠曲变形过大,差异变形超标,甚至出现基础开裂。 2、桩筏基础中,忽视桩的选型应与结构形式、荷载大小相匹配的原则 将小承载力挤土桩用于大荷载高层建筑的情况,由此导致超规范密布大面积挤土桩,既不能有效减小差异沉降和承台内力,又极易引发成桩质量事故。 3、桩筏基础中,忽视合理利用复合桩基调整刚度分布、减小差异沉降的作用 由于荷载分布不均,布桩必然稀密不一,承台分担荷载作用在疏桩区不予利用,必然导致该部分支承刚度偏高,既不利于调平,又不利于节材。 4、桩筏设计中,对利用筏板刚度“调整荷载、桩反力分布及减小差异沉降”的期望值过高筏板对调整荷载和桩反力、减小差异沉降可起到一定作用,但这是以高投入为代价,且效果不理想。 三、基本概念 住宅建筑多采用剪力墙结构;办公楼等公共高层建筑主要采用框架-核心筒结构,部分采用框架-剪力墙、筒中筒结构、框支剪力墙结构。这两大类结构体系的力学特性有很大差别。第二类结构的整体刚度差,刚度与荷载分布不均,上部结构与基础、基础相互作用特性更复杂。就设计而言,第二类更复杂,工程实际中由于设计不当而引发的问题更多。 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008提出变刚度调平设计理念,其基本思路是: 考虑地基、基础与上部结构的共同作用,对影响沉降变形场的主导因素——桩土支承刚度分布实施调整,“抑强补弱”,促使沉降趋向均匀。具体包括: 1、高层建筑内部的变刚度调平; 2、主裙房间的变刚度调平。

橡胶与各指标的关系

浅谈橡胶的各种物性与密度的关系 前言: 在橡胶制品过程中,一般必须测试的物性实验不外乎有: 拉伸强度 2、撕裂强度 3、定伸应力与硬度 4、耐磨性 5、疲劳与疲劳破坏 6、弹性 7、扯断伸长率。 各种橡胶制品都有它特定的使用性能和工艺配方要求。为了满足它的物性要求需选择最适合的聚 合物和配合剂进行合理的配方设计。首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系。硫化橡胶 的物理性能与配方的设计有密切关系,配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差异。 1、拉伸强度:是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力。 它是橡胶制品一个重要指标之一。许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关。如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是随着拉伸强度的增加而提高的。 A:拉伸强度与橡胶的结构有关: 分了量较小时,分子间相互作用的次价健就较小。所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子 间的滑动而使材料破坏。反之分子量大、分子间的作用力增大,胶料的内聚力提高,拉伸时链段 不易滑动,那么材料的破坏程度就小。凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响。如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基,分子间的价力大大提高,拉伸强度也随着提高。也 就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一。一般橡胶随着结晶度提高,拉伸强度增大。 B:拉伸强度还跟温度有关: 高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。 C:拉伸强度跟交联密度有关: 随着交联密度的增加,拉伸强度增加,出现最大值后继续增加交联密度,拉伸强度会大幅下降。 硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小。能产生拉伸结晶的天然橡胶,弱键早期断裂,有 利于主健的取向结晶,因此会出现较高的拉伸强度。通过硫化体系,采用硫黄硫化,选择并用促 进剂,DM/M/D也可以提高拉伸强度,(碳黑补强除外,因为碳黑生热作用)。 D:拉伸强度与填充剂的关系:

圆柱齿轮设计齿廓的综述

圆柱齿轮设计齿廓的综述 摘要:本文结合我国最新齿轮标准,就GB/T10095.1-2001渐开线圆柱齿轮精度第一部分,对圆柱齿轮K形齿的(注:本文将设计齿廓简称为K形齿)设计,检测与误差进行分析,并对当前的齿轮检测现状和今后的发展提出自己的看法。 一.K形齿的发展: 初期K形齿的设计大多采用中凸或4拐点式,并且K形齿的齿廓图仅仅是一张框图,如图一所示4拐点的K形齿廓图。 图一 随着对设计齿廓的进一步的研究,渐渐大家有了一个共识,那就是设计齿廓不能仅用一个K形齿廓图来要求,它同样也应该有齿廓的倾斜偏差f Hα和齿廓的形状误差f fα要求。所以现在的ISO标准,我国的最新齿轮标准GB/T10095.1,以及近两年来我厂新接收到美国伊顿公司的齿轮设计图中均已增加了齿廓倾斜偏差f Hα这个项目。如图二所示五拐点K齿形框图,

图二 由上面二图可以看出,图一只有一个K形框图,也就是测量的齿廓曲线必须落在K形框图内才算合格。由于没有齿轮的齿廓倾斜偏差要求,对被测齿轮压力角误差要求过严,剃齿刀的修磨难度增加,也影响了齿轮的加工生产。图二所示K形图,对齿廓要求则更进一步细化(多了一个拐点),而且更加合理了(增加了齿廓倾斜偏差)。更利于剃齿刀的修磨和齿轮的加工生产。 二.K形齿的设计 K形齿是以渐开线为基础,考虑到齿轮加工误差和材料因载荷引起的弹性变形等产生的噪声,对齿廓进行修正的齿形。实际上K齿形就是修正的渐开线,也包括修缘齿形,凸齿形等。关于K齿形的设计步骤,作者早在1998年就有过论述。下面结合我国的最新齿轮标准GB/T10095.1,就K齿形的基本设计步骤简述如下: 第一步.首先计算出齿轮的端面重叠系数(重合度)。 在苏联ГОСТ3058-54标准中推荐:对于直齿轮当ε<1.089,斜齿轮εS<1时不进行修正。高速齿轮修正,低速齿轮不修正。我国齿轮手册中也有论述,对

变刚度复合材料板弹簧及其刚度控制方法与设计方案

图片简介: 本技术涉及一种变刚度复合材料板弹簧,其包括一纤维增强树脂基复合材料板弹簧体,所述板弹簧体内部植入采用形状记忆合金制作的增强纤维;所述形状记忆合金的增强纤维单独或者与发热元件共同组成刚度驱动器。本技术的变刚度复合材料板弹簧将形状记忆合金作为刚度驱动器植入复合材料板弹簧中,并设计配套的加热装置;车载传感及控制系统根据当前驾驶模式的具体需求,对加热装置输出相应指令;加热装置根据指令对形状记忆合金加热,使形状记忆合金的弹性模量按照预定要求变化,最终实现复合材料板弹簧总成刚度在具体驾驶模式下的匹配控制。 技术要求 1.一种变刚度复合材料板弹簧,其特征在于:包括一纤维增强树脂基复合材料板弹簧体,所述板弹簧体内部植入采用形状记忆合金制作的增强纤维;所形状记忆合金的增强纤维 单独或者与发热元件共同组成刚度驱动器。 2.如权利要求1所述的变刚度复合材料板弹簧,其特征在于:所述板弹簧体采用纤维增强树脂基复合材料制作。

3.如权利要求1所述的变刚度复合材料板弹簧,其特征在于:所述增强纤维排布方向与板弹簧体的长度方向一致或呈一定的角度;所述增强纤维连续不断,其两端和车载电源组成导电回路。 4.如权利要求1所述的变刚度复合材料板弹簧,其特征在于:所述板弹簧体两端设有接头螺栓;所述刚度驱动器通过接头螺栓和板弹簧体自身树脂的粘接作用来固定和约束。 5.如权利要求2所述的变刚度复合材料板弹簧,其特征在于:所述刚度驱动器采用如下方法得到:将连续的采用形状记忆合金制作的增强纤维布置在铺层上,并使增强纤维在接头螺栓的钻孔区域转向;在簧身固化成型后,通过接头螺栓及树脂粘接作用实现增强纤维的固定;复合材料板弹簧成型模具中设置形状记忆合金的引出空间,使刚度驱动器与外接电源的连接。 6.一种变刚度复合材料板弹簧的刚度控制方法,其特征在于:包括如下步骤: 1),将刚度驱动器接口与车载电源连接,即与车载电源、车载传感及控制系统构成悬架刚度的主动控制系统; 2),在汽车行驶过程中,车载传感系统采集汽车的行驶状态参数并将信息传输给车载控制系统; 3),车载控制系统根据车载传感系统提供的信息,按照预定的控制策略对车载电源输出相应指令; 4),车载电源根据车载控制系统的指令对复合材料板弹簧内部的刚度驱动器通电加热,刚度驱动器温度达到所需范围后,内部的形状记忆合金发生相变并改变弹性模量,实现复合材料板弹簧刚度在具体工况下的匹配控制。 7.如权利要求7所述的变刚度复合材料板弹簧的刚度控制方法,其特征在于:所述步骤2)中,所述行驶状态参数包括车身加速度、悬架动行程及轮胎动载荷,主动控制系统通过信号处理系统对采集到的状态信号进行滤波、放大等信号处理操作;同时,由车载路面识别系统对汽车行驶路面进行识别。

橡胶衬套刚度对悬架特性的影响_高晋

第40卷 第2期吉林大学学报(工学版)  Vol .40 No .22010年3月 Journal o f Jilin Unive rsity (Engineering and Technolo gy Edition )  M ar .2010 收稿日期:2009-04-13. 基金项目:吉林省科技发展计划重点项目(20040332-2). 作者简介:高晋(1982-),男,博士研究生.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :w rdbbnr @https://www.sodocs.net/doc/ab13072298.html, 通信作者:宋传学(1959-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :so ng chx @https://www.sodocs.net/doc/ab13072298.html, 橡胶衬套刚度对悬架特性的影响 高 晋,宋传学 (吉林大学汽车工程学院,长春130022) 摘 要:对ADAMS /Car 中衬套刚度的计算进行了说明,在此基础上建立了一个双横臂悬架的刚弹耦合模型。通过ADAM S /Insight 对各个衬套的刚度进行灵敏度分析,分析了衬套刚度的变化对车轮定位参数和悬架刚度的影响,得出车轮定位参数随橡胶衬套刚度变化的规律。 选取刚度变化对车轮定位参数影响较大的衬套力比例因子作为设计变量,选取车轮外倾角、前束、主销内倾角、轮距为优化目标,对不同的衬套取不同的比例因子,通过ADAM S /Insight 自动完成设计的空间组合,并进行仿真计算。根据目标函数对设计空间过滤,最终达到对车轮定位参数的优化设计。关键词:车辆工程;汽车悬架;橡胶衬套;灵敏度分析;衬套刚度 中图分类号:U463.33 文献标志码:A 文章编号:1671-5497(2010)02-0324-06 Influence of rubber bushing stiffness on suspension performance GAO Jin ,SONG Chuan -x ue (College of Automotive Engineering ,J ilin University ,Changchun 130022,China ) A bstract :The calculation o f bushing stiffness w as introduced in the softw are ADAMS /Car ,and based on it a rigid -flex co upling model w as built for the automo tive do uble wishbo ne suspension sy stem .The sensitivity analy ses of the siffness of different rubber bushings were do ne by the softw are ADAM S /Insig ht ,and the influences o f the rubber bushing stiffne ss on the w heel alig nment pa rameters and the suspensio n stiffness w ere analy zed ,and the chang e patte rns of the w heel alig nment paramete rs versus the rubber bushing stiffness we re o btained .Taking the scale factors of the bushing forces that affects significantly on the w heel alignment parameters as the desig n variables ,the camber angle ,the toe ang le ,the kingpin inclinatio n ang le and the w heel track as the optimization targ ets ,fo r the different scale facto rs of different bushings ,the w o rkspaces we re achieved automatically by ADAM S /Insight ,and the sim ulating calculatio n w as performed .The w heel alig nment parameters w ere o ptimized by filtering the w orkspaces acco rding to the targ et functions . Key words :vehicle engineering ;auto motive suspensio n ;rubber bushing ;sensitivity analysis ;bushing stiffness 为了衰减汽车高速行驶引起的振动和冲击,现代汽车悬架系统越来越多地采用橡胶衬套 [1] , 主要利用橡胶的弹性变形减缓机构中难以避免的运动干涉。悬架的弹性运动产生于橡胶衬套的变

橡胶刚度和刚度的关系

Q:在做隔振设计的时候,计算出所需要的橡胶刚度值,但是厂家提供的只有邵式硬度值,请问如何对应这两者? A:橡胶硬度和刚度 橡胶硬度和刚度没有对应关系,硬度是橡胶经配合、炼胶、硫化后胶料自身的特性,刚度是橡胶产品的特性,但结构尺寸一定,刚度随硬度增加而增大。 厂家应该会提供力量-变形的信息.如果没有,可结合硬度+几何形状(如果规则的话)进行估算. 除了估算,估计还得要实测,如静载荷下的压缩量,来判断是否能起作用 刚度只能计算静刚度,厂家需要做应力应变测试,通过abaqus可以计算静刚度,误差一般小于10% Ps:胶料的硬度随着硫磺含量的增加而增加。对天然橡胶胶料,硫磺用量若增加1~3份,硬度就会提高5度;对天然/丁笨/顺丁并用胶,硫磺用量增加1.5~4份,提高硬度5度。 起初随着硫量的增加,交联程度也增加,其硬度加大,硫添加到一定量后出现过硫,对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段,如果交联仍占优势,橡胶就发硬,定伸强度继续上升,反之,橡胶发软,即出现返原。 力/位移=橡胶的静刚度。 硬度、定伸强度等都和静刚度大小有关系。 硬度越大静刚度越大,至于定伸强度数据倒是有就是没有分析,这个你自己可以统计一下数据,进行一下分析,就可以得出结论。 静刚度是橡胶的刚度指标,一般通过硬度控制,它和硬度、定伸是成正比关系的 Q:静刚度4kg/mm应该对应橡胶邵氏硬度多少度? A:静刚度是对产品成品的整体弹性特新来说的,每压缩1毫米需要4公斤力,和产品截面和高度都相关联,而邵氏硬度是描述橡胶材料本身软硬程度的一个测量表述值,如果产品结构确定了,那么可以调整橡胶硬度来满足4Kg/mm,反之如果确定了使用什么硬度的材料,那么可以调整产品的结构尺寸来达到静刚度规定值,显然,把这个试验调试交给橡胶生产厂来做更方便,设计使用方只需要静刚度结果进行验收。一般设计时用邵氏A60度值时的弹性模量来做设计计算,出现不大的偏差由生产来调整。可以向橡胶生产厂索要直径10毫米高10毫米的试粒样品来自行测定该硬度橡胶的弹性模量 Q:刚度、强度、硬度如何区别

43-具有变刚度特性和阻尼功能的NIVOMAT全自动行车高度控制系统

豳匿E雯甄圈l具有变刚度特性和阻尼功能的NIVOMAT全自动行车高度控制系统 具有变冈幢特性和阻尼功能的NIVOMAT全自动行车高度控制系统 NlVoMATVehicIeLeVelCOntrOISystemFeaturingVarIabIeStiffness&Damping 撰文/上海汇众萨克斯减振器有限公司工程部严平一7FSachs的Nivomal全自动行 么一车高度控制系统(下文简称 Nivomat系统)在悬架中用以替代 传统的减振器,实现在任何载重 (额定范围内)的情况下自动将车身 调整到设计好的最佳姿态(高度), 并且同时具备了车高调节、弹性 元件和阻尼元件这三者的作用。 它由一些必要的功能块(支撑件、 泵、蓄能器、储油器、调整器等) 组成,并且全部整合在了一个直径 为54—72mm的外筒之中。由于车 辆后轴载荷变化比较频繁,所以 Nivomat系统通常被安装在汽车的 后桥。 Nivomat系统除了多功能的特 性外,另外一个最显著的特征就 是:它用于车身高度调整和平衡的 动力完全来自于汽车行驶过程中车 桥和车身间的相对运动,完全不需 要任何外部能源输入,做到了真正 的高度整合、多功能、零功耗、零 排放。 Nivomat系统工作原理 图1列出了Njvomaf系统的内部 结构和主要部件。由图可见:控制套管装在空心连杆的内部;控制套管的内部又装着泵杆和两个单向阀,并组成了泵系统;活塞和阀系被安装在连杆的下端(活塞端),它在缸筒内运动并产生阻尼力;高压腔内的液压油和高压气体由一个内隔膜分开。在复原行程,泵腔的体积由小变大,由于单向阀的存在,液压油从低压腔被吸入到泵腔。而在压缩行程时泵腔体积由大变小,同样由于单向阀的存在,液压油从泵腔被泵入到高压腔。如此反复高压腔的压力越来越高把车身顶高至最佳行车高度。一旦达到最佳高度 时,系统内部的旁通被打开,油液 在泵腔和高压腔内循环。车高就被 维持在这一最佳高度。 Nivomat系统的功能分解 1.车高自平衡功能 行车高度控制和平衡是N|vomat 系统最重要的一个作用,NjVOlmal系 统可以补偿汽车上由于载荷变化产 生的对悬架系统设计要求的变化, 从而使汽车在整个载荷变化范围内 的动力学特性几乎保持不变,从技 术上解决了各种性能提出的对设计 要求的矛盾(行车高度、舒适性、操 纵稳定性)。同时还可以使车辆具 有恒定的离地间隙,提高通过性; 使车轮在复原和压缩方向都具有 100%的动行程;优化后的悬架运 作位置,减少车桥及车轮的磨损, 减少滚动阻力,减少油耗;优化后 的车身姿态可以降低整车的气阻系 数。减少油耗等优点。 由于Nivomat系统内部的泵系 统是靠车辆行驶时车身与车轴之 间的相对运动来提供动力的。所 以只有在车辆行驶时它才会起作 用。一般一辆满载的装有Nivomat 系统且运动比为1:1的车辆在行驶 500~1000m后就可以达到最佳的 车身高度。路面越粗糙,Nivomat 系统的作用速度越快。Nivomal系 统在出厂前都要进行100%的泵功 能测试,只有在规定的时间内能泵 到最高压力的Njvomat才能出厂, 从而确保每一个Nivomat系统都能 有良好的性能。 2.变刚度弹簧功能 Nivomat系统在悬架中不仅仅 起到高度调节的作用,同时它也 是车辆后轴上的承重件。如果可 以将一辆汽车的重量分为车身自 重与负载两部份的话,那么在装 有Nivomat的车辆上大部分车身自 重仍然由机械弹簧(螺旋弹簧、扭 杆或钢板弹簧)支撑。而车辆所装 载货物的重量主要由Nivomat系统 来支撑。因此。当对一个Nivomat 悬架进行功能展开时,会分解出 三个弹性元件。它们是:机械弹 簧、Nivomat系统(气弹簧.高压腔 内的充气反作用力)和缓冲块。在 Nivomat系统中,机械弹簧的弹力 会比传统减振系统的弱一些,因为 技术与应用APA(№.9)2∞¨36  万方数据

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