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进给系统角接触球轴承的热力耦合分析 被引量：3
1
作者 李朕均 赵春雨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期821-829,共9页
对角接触球轴承热力耦合性能进行预测分析是保证机床工作精度的关键。基于赫兹接触理论结合热网络方法,建立滚珠丝杠进给系统成对安装轴承工作状态下的动态热力耦合模型,考虑了温升热效应下的球轴承内部润滑状态以及热膨胀,提出了轴承... 对角接触球轴承热力耦合性能进行预测分析是保证机床工作精度的关键。基于赫兹接触理论结合热网络方法,建立滚珠丝杠进给系统成对安装轴承工作状态下的动态热力耦合模型,考虑了温升热效应下的球轴承内部润滑状态以及热膨胀,提出了轴承的动态热力耦合分析数值计算方法。探明了轴承内部接触参数和摩擦生热的时变规律。研究表明:转速、外部载荷等工况影响轴承的摩擦接触特性,轴承性能显著受热力学行为的影响。提出的轴承动态热力耦合分析模型可以有效预测轴承非线性热行为下的接触特性。 展开更多
关键词 数控机床进给系统 角接触球轴承 热力耦合分析 热网络法 时变动态特性
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冲击试验机波形预测方法研究
2
作者 刘博 闫明 +1 位作者 李朕均 雷蕾 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1715-1722,共8页
在使用冲击试验机对产品进行考核时,其往往达不到规定脉冲波形的峰值加速度和脉宽,需要靠试验人员的经验以及多次重复试验进行调整。因此,为了在冲击试验前准确地预测冲击波形,节省调试时间和资源,提出了一种采用非线性回归模型对波形... 在使用冲击试验机对产品进行考核时,其往往达不到规定脉冲波形的峰值加速度和脉宽,需要靠试验人员的经验以及多次重复试验进行调整。因此,为了在冲击试验前准确地预测冲击波形,节省调试时间和资源,提出了一种采用非线性回归模型对波形峰值加速度和脉宽进行预测的方法。首先,采用Mooney-Rivlin模型拟合了波形发生器超弹性本构参数,建立了冲击系统有限元模型,并进行了冲击试验,对有限元模型的准确性进行了验证;然后,采用有限元和正交实验法研究了波形发生器硬度、厚度、直径和冲击台跌落高度等参数对冲击波形的影响;最后,选用幂函数作为多元非线性回归的函数形式,并剔除了显著性较低因素项,建立了冲击波形峰值加速度和脉宽的预测模型,并通过冲击试验对预测模型的准确性进行了验证。研究结果表明:波形发生器的厚度和直径及其交互作用是影响冲击波形的主要因素;通过对比回归模型预测值与冲击试验数据,发现两者误差不超过10%,表明该冲击波形回归预测模型具有有效性。 展开更多
关键词 冲击波形峰值加速度 脉宽 波形发生器 有限元模型 正交实验 非线性回归 预测模型
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数控机床进给系统热源发热率辨识与热误差预测 被引量：4
3
作者 李朕均 赵春雨 +1 位作者 闻邦椿 卢泽宸 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1305-1309,共5页
数控机床进给系统具有热源多且各热源发热率时变性强的特点.但以往研究对各热源发热率的时变性关注较小,因此很难实现丝杠温升和热误差的精确预测.本文将Monte Carlo(MC)模拟集成FEM方法捕获到进给系统各热源的发热率,进而确定了各热源... 数控机床进给系统具有热源多且各热源发热率时变性强的特点.但以往研究对各热源发热率的时变性关注较小,因此很难实现丝杠温升和热误差的精确预测.本文将Monte Carlo(MC)模拟集成FEM方法捕获到进给系统各热源的发热率,进而确定了各热源发热率占系统总发热率的比例--分配比随系统运行时间的变化规律.然后,基于进给系统各热源的发热率分配比,提出利用进给系统伺服电机的力矩电流计算各热源发热率的方法.最后,基于一维热传导方程的有限差分法,提出了丝杠温升和热误差的数值预测模型,并利用试验验证了模型预测的精确性. 展开更多
关键词 数控机床 滚珠丝杠进给系统 温度场 热传导 热误差
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芯轴式液气缓冲器的动态特性仿真
4
作者 林常青 李朕均 +1 位作者 闫明 张米欣 《起重运输机械》 2023年第9期24-29,共6页
为解决芯轴式液气缓冲器性能参数不明确的问题,确定各项参数对缓冲器性能的影响,文中根据流体力学相关知识,构建了芯轴式液气缓冲器的缓冲过程数学模型,确定了缓冲器阻尼系数计算方法,并基于Matlab软件编制了缓冲器动态特性仿真程序,探... 为解决芯轴式液气缓冲器性能参数不明确的问题,确定各项参数对缓冲器性能的影响,文中根据流体力学相关知识,构建了芯轴式液气缓冲器的缓冲过程数学模型,确定了缓冲器阻尼系数计算方法,并基于Matlab软件编制了缓冲器动态特性仿真程序,探究了芯轴式液气缓冲器的结构参数和冲击工况变化对缓冲器性能的影响。研究结果表明:该模型能够较好地模拟芯轴式液气缓冲器的动态特性。该模型可进一步应用于缓冲器的参数优化设计研究,为同类研究提供参考。 展开更多
关键词 液气式缓冲器 数值仿真 缓冲特性 阻尼系数
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机车牵引齿轮参数化建模与有限元仿真研究 被引量：4
5
作者 轩亮 丁海春 +2 位作者 雷蕾 关天民 李朕均 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第10期91-95,共5页
机车牵引齿轮作为机车传动系统传递动力和控制转速的关键部件,对机车运行速度和承载转矩方面起着至关重要的作用。随着不同需求的机车设计需要,牵引齿轮参数化建模可以有效减少开发周期。介绍了一种考虑渐开线齿廓、过渡曲线的形成方程... 机车牵引齿轮作为机车传动系统传递动力和控制转速的关键部件,对机车运行速度和承载转矩方面起着至关重要的作用。随着不同需求的机车设计需要,牵引齿轮参数化建模可以有效减少开发周期。介绍了一种考虑渐开线齿廓、过渡曲线的形成方程,通过程序驱动法在SolidWorks三维建模软件环境中进行齿廓建模,并以某型机车牵引齿轮为例,对齿轮进行有限元仿真,对齿面接触应力和齿根弯曲应力与理论结果对比分析,从而验证牵引齿轮设计及建模的准确性和合理性,对牵引齿轮快速设计与仿真具有重要应用价值。 展开更多
关键词 牵引齿轮 参数化建模 有限元仿真 SOLIDWORKS
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进给系统成对安装的角接触球轴承热分析 被引量：2
6
作者 赵春雨 侯森林 李朕均 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期700-705,共6页
考虑轴承的离心力、陀螺力矩等因素建立滚珠的动载荷平衡模型,利用牛顿-拉弗逊法求解.然后对轴承、丝杠轴、轴承座取温度节点,考虑轴承热节点之间的接触热阻并利用轴承内部温度变化结合润滑剂的黏温效应实时修正轴系热源发热量、热边界... 考虑轴承的离心力、陀螺力矩等因素建立滚珠的动载荷平衡模型,利用牛顿-拉弗逊法求解.然后对轴承、丝杠轴、轴承座取温度节点,考虑轴承热节点之间的接触热阻并利用轴承内部温度变化结合润滑剂的黏温效应实时修正轴系热源发热量、热边界条件等特性参数,建立机床进给轴承系统成对安装角接触球轴承的瞬态热网络模型.利用差分矩阵结合Matlab软件数值求解预测出不同进给速度下轴承座表面等重要节点的瞬态温升曲线,分析不同转速下轴系温度场的变化.并对不同进给速度下的轴系安排实际工况下的试验验证,证明了预测模型的有效性. 展开更多
关键词 数控机床进给系统 成对安装角接触球轴承 瞬态热特性 热网络法 差分矩阵
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进给系统滚珠轴承热特性分析
7
作者 李朕均 邵桂阳 +1 位作者 张皓轩 李爽 《装备制造技术》 2019年第9期28-31,共4页
为了研究数控机床滚珠丝杠进给系统成对安装的角接触球轴承其工作状态下热特性,精确计算滚珠轴承热源和轴连部分的温度场。建立轴承的准静态模型,考虑轴承的离心力、陀螺力矩等因素,利用牛顿-拉弗逊法求解,继而计算轴承系统的发热率。... 为了研究数控机床滚珠丝杠进给系统成对安装的角接触球轴承其工作状态下热特性,精确计算滚珠轴承热源和轴连部分的温度场。建立轴承的准静态模型,考虑轴承的离心力、陀螺力矩等因素,利用牛顿-拉弗逊法求解,继而计算轴承系统的发热率。根据数控机床轴承部件的结构特点,建立其有限元模型,使用ANSYS软件计算轴承系统的温度场,研究轴承部件内部发热特点,实现精确预测工作状态下进给系统滚珠轴承热特性。研究为机床滚珠丝杠进给系统的热误差建模和热动力学分析奠定有力基础。 展开更多
关键词 数控机床 滚珠轴承 有限元仿真 温度场
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一种在线测量竖直平行平面位置关系的检测机构
8
作者 卢泽宸 赵春雨 李朕均 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1596-1601,1622,共7页
由于机床具有质量大且不易移动的特点,因此对其竖直定位面位置误差进行现场测量一直是个难题.为此,设计了可以现场测量竖直平行面位置关系的检测机构.该检测机构可以利用自身与平行平面形状轮廓间的几何关系,将已知基准平面形状轮廓分离... 由于机床具有质量大且不易移动的特点,因此对其竖直定位面位置误差进行现场测量一直是个难题.为此,设计了可以现场测量竖直平行面位置关系的检测机构.该检测机构可以利用自身与平行平面形状轮廓间的几何关系,将已知基准平面形状轮廓分离,从而计算出被测平面的形状轮廓.依据计算出的形状轮廓与已知被测平面形状轮廓间的差异,可以确定两平行平面的位置关系.同时介绍了检测机构原理,给出了检测方案,开发了位置关系描述算法,并进行了测量试验.试验结果表明:该检测机构能够准确获得两竖直平行平面的位置关系. 展开更多
关键词 位置关系 在线测量 形状轮廓 检测机构 竖直平行面
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