圆柱滚子轴承座孔偏斜误差对转子振动性能的影响

对于滚动轴承支承的转子,由于加工及安装精度的限制,常会产生轴承座孔的偏斜现象,这种偏斜将会对轴承及整个转子的刚度产生影响,进而影响到转子的振动性能。本文以圆柱滚子轴承支承的转子为研究对象,在对当轴承座孔存在偏斜时圆柱滚子轴承内外圈和滚子受力和变形、转子弯曲变形进行分析的基础上,构建了轴承座孔有偏斜情况下的轴承径向刚度和偏转刚度的计算模型,进而构建了考虑轴承座孔偏斜的转子振动计算模型。通过一个具体的算例,研究了轴承座孔偏斜误差对轴承支承刚度及转子振动性能的影响规律,得到了一系列规律性的曲线,并进行了解释。     

预紧及尺寸误差对角接触球轴承-转子振动性能的影响

通过对角接触球轴承受力分析,建立了单个滚子受力变形、滚动轴承整体受力变形、轴承承载区范围与预紧量关系的数学表达式,并在此基础上给出了考虑滚子、滚道尺寸误差,保证轴承滚子与内、外滚道全接触时的最小轴向预紧量的计算公式,建立了刚度和阻尼的计算模型。以7012C型角接触球轴承支承的Jeffcott转子为算例,计算研究了预紧量和尺寸误差对转子的振动性能的影响,计算了在不同预紧量下、有误差和无误差时的轴承振动频谱图,计算了预紧量变化对最大振幅和临界转速的影响规律曲线,并对计算结果进行了理论分析。     

弹流润滑悬挂式转子支承轴承轴向刚度的计算

以悬挂式转子的圆锥滚子支承轴承为研究对象,根据Hertz接触理论得出了沿圆锥滚子母线方向的弹性变形量表达式;根据弹性流体动力润滑的Dowson-Higginson油膜厚度公式得出了沿圆锥滚子母线的油膜厚度表达式;推导出考虑油膜厚度时计算圆锥滚子轴承轴向刚度的数学公式.并用一个实际算例说明,当轴向载荷不高的情况下,油膜的存在对轴承刚度影响较大,实际计算中不应忽略.     

圆柱滚子轴承发热量及温度场的研究

通过对圆柱滚子轴承各个滚子的受力分析,探讨了不同载荷和转速下发热量的计算方法,得出了较为精确的轴承发热量计算公式。计算了不同条件下各个滚子的发热量。并以此为边界条件,应用有限元法计算了轴承系统的温度场分布,得出了合理的温度场分布图。。证明此公式对圆柱滚子轴承发热量和温度场的计算具有可行性。     

圆柱滚子轴承若干参数对弹性转子系统临界转速的影响

以圆柱滚子轴承支承的弹性Jeffcott转子系统为研究对象,推导了一种新的计算滚子轴承径向刚度和阻尼的方法。通过编程计算,求解了轴承转子系统的临界转速,详细研究了滚动轴承的滚子长度、转子质量、轴承间跨距等参数对系统临界转速的影响规律。同时比较了考虑轴承阻尼和不考虑轴承阻尼两种情况下系统临界转速的区别,得出了一系列规律性的曲线关系,并对这些曲线进行了分析。     

圆柱滚子结构参数对链式轴承-子系统振动性能的影响

提出了一种能更精确计算圆柱滚子轴承刚度和阻尼的新模型,并利用该模型建立了链式转子系统的振动模型,利用Riccati传递矩阵法编制了临界转速和不平衡响应的计算程序。通过选择算例研究了滚子结构参数对链式轴承转子系统振动性能的影响。发现滚子个数、长度和直径的变化会引起转子临界转速、不平衡响应的变化,得出了一系列变化规律曲线,为进一步研究滚动轴承转子系统的性能提供了依据。     

汽车水泵轴承变形和载荷计算方法

汽车水泵轴承变形和载荷的精确计算是提高轴承寿命、润滑性能和分析其动态特性计算合理性和准确性的重要条件,也一直是轴承工业界面临的难题之一。计算汽车水泵轴承两列滚子受载的传统方法是将整个轴承的所有元件看成是刚性的,忽略了轴承转轴滚动元件变形,因而计算精度不高。以WR3258152型汽车水泵轴承为研究对象,建立了可以精确计算水泵轴承变形和内部载荷分布的解析模型。在考虑汽车水泵轴承内部弹性变形的基础上,构建了两列滚动体的受力计算模型,并通过实例计算,对比了该模型和传统方法的载荷计算结果。     

唇形密封圈对轴承转子动力学性能的影响

采用传递矩阵法构建了转子 轴承 密封系统的动力学模型,并建立了唇形密封圈径向刚度、油膜刚度和油膜阻尼的计算方法。以某核电站离心风机转子为研究对象,计算并分析了转子 轴承 密封系统弯曲振动的固有频率、阻尼衰减因子、模态振型和不平衡响应,以及唇形密封圈过盈量和轴偏心量对离心风机轴承 转子 密封系统动力学性能的影响,为转子 轴承 密封系统动力学性能的研究提供理论依据。     

球轴承窗式保持架兜孔与滚珠间润滑性能

以球轴承窗式保持架与滚珠间的流体动压润滑问题为研究对象,建立了滚珠 兜孔运动关系和力学分析的计算模型,建立了滚动轴承启动阶段和稳定运转阶段滚珠 兜孔油膜压力分布和油膜厚度的数值计算方法。以SKF61928MA轴承为研究对象,计算出轴承内圈转速、保持架角加速度,并研究了保持架兜孔尺寸对滚珠 兜孔润滑油膜的性能影响规律。结果表明,在稳定运转阶段,滚珠 兜孔间最小油膜厚度基本保持不变;在启动加速阶段,保持架加速度越大,油膜厚度越小。     

结晶振动器偏心安装的滚动轴承载荷计算方法

以目前广泛使用的全板簧结晶振动器机构作为研究对象,建立了一种将板簧简化成等效弹簧、考虑振动机构自重和载荷影响、将结晶器载荷看作悬挂重物的动力学模型。以上海重矿连铸技术有限公司生产的结晶器机构为研究对象,运用Matlab编程、Newton法以及四阶Runge Kutta法对所建立的动力学模型进行数值求解,分别研究了偏心轴的偏心量、偏心轴转速、载荷大小等参数变化对偏心安装的滚动轴承载荷的影响规律。当偏心距减小时,轴承上载荷的平均值没有变化,但是幅值减小;当偏心轮转速减小时,轴承上载荷的平均值下降,而其幅值有少量的减少;当载荷变小时,轴承上载荷的平均值变小,而幅值不变。     

基于ERSM涡轮盘径向变形的非线性动态概率分析

为了准确设计高压涡轮盘和叶尖间隙,从概率的角度进行了涡轮盘径向变形的分析。介绍了高精度高效率的非线性动态概率分析的极值响应面方法(Extremum Response Surface Method, ERSM),并建立了其数学模型。考虑材料属性和边界条件的非线性,以及热载荷和离心载荷的动态性,基于ERSM对涡轮盘径向变形进行了非线性动态概率分析,得到了输入输出参数的分布特征和影响涡轮盘径向动态变形的主要因素。最后,通过方法比较,验证了ERSM在保证计算精度的前提下能大大提高计算速度,节约计算时间,改善计算效率。为进行更有效的涡轮盘设计和优化,改善叶尖间隙设计和控制的合理性提供了有效依据。      

腘绳肌腱移植股骨侧不同固定方法重建ACL的生物力学研究

目的探讨腘绳肌腱重建前交叉韧带（ACL）股骨侧不同固定方法的生物力学特性。方法新鲜冰冻尸体膝关节32具,采用四股腘绳肌腱移植重建ACL,随机分为四组,在股骨侧分别采用Endobutton、Rigidfix、肌腱结和界面螺钉固定,测量循环载荷后位移、100N位移、400N位移、失效载荷、最大载荷,计算抗拉刚度。结果失效载荷和最大载荷Endobutton〉Rigidfix〉肌腱结〉界面螺钉固定,Endobutton和Rigidfix之间差异有统计学意义（P〈0.01）,Rigidfix和界面螺钉之间的差异有统计学意义（P〈0.05）,Rigidfix和肌腱结、肌腱结和界面螺钉之间差异无统计学意义;循环载荷后位移肌腱结〉Rigidfix〉Endobutton〉界面螺钉固定、各组间在100N位移、400N位移和抗拉刚度的比较中无统计学差异。结论腘绳肌腱重建ACL股骨侧四种固定方法均可满足ACL重建后的力学需求,Rigidfix固定在循环载荷后的位移、抗拉刚度及固定强度等方面具有一定的生物力学优势。     

附着体类型对种植支持可摘局部义齿应力分布的影响

目的：研究种植支持可摘局部义齿修复下颌远中游离端缺失的应力分布,探讨附着体类型对于种植体、各支持组织、义齿以及附着体的应力影响。方法：建立可摘局部义齿修复下颌双侧前磨牙和磨牙缺失的KennedyⅠ类牙列缺损的三维有限元模型,分别为采用传统可摘局部义齿（无种植体）、种植体+Locator附着体+可摘局部义齿、种植体+Magfit磁性附着体+可摘局部义齿进行修复。分析对比各主要成分的应力分布,得到最大von Mises应力值和位移值。结果：建立含有牙体组织、牙周组织以及种植体、附着体、可摘局部义齿的三维有限元模型。有种植体的模型义齿基托下黏骨膜的最大位移量（Locator模型垂直向载荷9.38 μm、斜向载荷45.48 μm,Magfit模型垂直向载荷9.54 μm、斜向载荷39.45 μm）小于没有种植体的RPD（removable partial dentures）模型（模型垂直向载荷95.27 μm,斜向155.70 μm）。Locator和Magfit两种类型的附着体相比较,Locator模型中种植体颈部周围皮质骨的最大应力值大于Magfit模型（Locator模型垂直向载荷10.850 MPa、斜向载荷43.760 MPa,Magfit模型垂直向载荷7.100 MPa、斜向载荷19.260 MPa）。Magfit模型中末端基牙的牙周膜受力更小（Locator模型垂直向载荷0.520 MPa,Magfit模型垂直向载荷0.420 MPa）。结论：在修复下颌KennedyⅠ类牙列缺损时,种植支持可摘局部义齿可减少对末端基牙的扭力,提高义齿稳定性;Locator和Magfit磁性附着体两者对比,Locator附着体水平约束作用更大。     

模式分析的核函数设计方法及应用

利用卷积算子和H1(R)核函数给出了一种设计Hn(R)核函数的新方法,该方法简便易行。运用该方法设计的核函数,应用在轴承正常振动信号数据、轴承内圈、外圈以及滚动体故障振动信号数据进行核主成分分析(KPCA)中,仿真结果表明:该方法可以有效地识别轴承正常和内圈、外圈以及滚动体故障。     

附着体式全口覆盖义齿的基牙位移

目的探讨球形、磁性和杆式附着体对下颌全口覆盖义齿基牙位移的影响。方法制作球形、磁性和杆式附着体式覆盖义齿,在后牙区放置食物片并负载2 kgf、4 kgf、6 kgf、8 kgf时,用激光位移测量仪测量计算出基牙的位移量,进行统计分析。结果双侧后牙放置食物片时,磁性附着体垂直向位移最大,球形附着体的唇舌向倾斜和水平扭转最大,杆式附着体近远中位移最大。单侧后牙放置食物片时,工作侧除垂直向位移外,杆式附着体均大于磁性附着体。非工作侧杆式附着体在近远中和唇舌向倾斜、水平扭转均为最大;球形附着体在唇舌向倾斜和移动大于磁性附着体。结论不同附着体类型的覆盖义齿基牙,在实验中显示出不同的位移、倾斜、扭转的运动特点,磁性固位方式较杆式固位方式具有更好的生物力学效应。     

应用数字激光散斑技术研究双端固定桥斜向集中载荷下的三维位移

目的 研究天然牙支持式双端固定桥义齿在舌向30°集中载荷下的空间位移。 方法 利用数字激光散斑技术建立位移测量系统,采用比格犬建立天然牙支持式双端固定桥生物模型,在200~3000 g载荷下舌向30°分别加载固定桥两端基牙及桥体并观察各部分的三维位移。 结果 双端固定桥各部分位移随载荷增加而增大;受载基牙颊舌向位移最大,其次是近远中向位移,[HT5",6"]牙[KG-*3]合[HT5"]龈向位移最小,非受载基牙及桥体小载荷时颊舌向位移大于近远中向位移,大载荷时近远中向位移大于颊舌向位移;桥体近中基牙受载时义齿位移大于远中基牙受载时义齿的位移;桥体受载时,近中基牙位移最大,远中基牙最小,桥体介于二者之间,但义齿各部分均是颊舌向位移最大,近远中向次之,[HT5",6"]牙[KG-*3]合[HT5"]龈向位移最小。 结论 双端固定桥在斜向载荷下各部分位移的大小不同,方向一致,与加载点的位置相关,临床设计时应尽量减小义齿侧向受力,避免咬合早接触,尤其注意减轻弱基牙侧受力;此外数字激光散斑技术是一种非接触、无损、快速方便的测量牙齿三维位移的方法。     

不同载荷下中间种植体基牙天然牙-种植体联合桥基牙应力分布及位移

目的：揭示在不同载荷下中间种植体基牙天然牙-种植体联合桥基牙应力分布及位移规律,指导临床义齿制作。 方法：用三维有限元法研究天然牙及中间种植体受力后的应力分布特点及位移规律。 结果：4种载荷下种植体最大应力值均是天然牙的4~5倍;集中垂直载荷下种植体最大应力值大约是分散垂直载荷下的2倍;斜向集中载荷与斜向分散载荷下种植体最大应力值无明显差异,大约是分散垂直载荷下种植体最大应力值的3倍;分散载荷下天然牙最大应力值均较集中载荷时低。牙合龈向种植体最大位移值远小于天然牙|3位移值,在颊舌向和近远中向两者位移差值较小。 结论：颊舌向力是破坏修复体的主要因素,应降低牙尖斜度;集中载荷比分散载荷破坏作用大,应消除咬合高点,建立分布均匀的多点咬合接触。这种固定桥是可行的。     

应用数字激光散斑技术分析比较种植与传统单端固定桥的受载位移

目的 分析比较种植单端固定桥与传统单端固定桥受载时的位移情况。方法 以3只Beagle犬为实验动物,均在上颌右侧 （A区）建立传统单端桥模型,上颌左侧 （B区）建立种植体支持的单端桥模型,通过数字激光散斑技术,研究比较桥体承受集中垂直载荷时两种单端桥各部分的位移情况。结果 ①桥体承受集中垂直载荷时,种植单端桥和传统单端桥位移分布规律一致,桥体位移最大,近缺隙牙种植体或基牙次之,远缺隙牙种植体或基牙位移最小,差异均具有统计学意义 （P<0.05）;随着载荷量的增加,种植单端桥和传统单端桥各部分的位移均增加,差异具有统计学意义 （P<0.05）。②桥体承受等量载荷时,种植单端桥的位移比传统单端桥相应部分位移小,其差异具有统计学意义 （P<0.05）。结论 数字激光散斑技术可用于测量口腔种植体、天然牙及烤瓷桥等的微小位移。桥体集中垂直受载时,种植单端桥与传统单端桥的位移分布规律一致,且前者相应部分位移较小,提示在合理设计的前提下,种植单端桥是一种有效的修复方式。     

滑动面微观球面纹理对滑动轴承性能的影响

根据现有加工手段,选择具有球面纹理的滑动轴承为研究对象,构建了能够对具有规则球面纹理表面的滑动轴承进行数值模拟的计算模型,运用Matlab软件编程,系统研究了球面纹理对滑动轴承的性能影响规律,以及球面纹理几何尺寸变化对滑动轴承性能的影响,得出了具体的规律性的影响曲线,并对这些曲线进行了分析。     

气体动压径向轴承气膜压力分布数值模拟

以动压径向气体轴承为研究对象,采用有限差分法（FEM）离散求解非线性的、稳态的可压缩雷诺方程,用MATLAB软件编写了计算程序,用逐次超松弛迭代法（SOR）进行数值求解,得出空气轴承的气膜压力和气膜厚度分布。在此基础上,分别以气体轴承的半径间隙、工作转速、宽径比、偏心率等参数为影响因子,研究气体轴承的最大气膜压力随影响因子的变化关系。