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表面织构对高速插针机构导轨的表面摩擦性能影响
被引量：
1
1
作者
王星龙
陶宗杰
+1 位作者
杨泊莘
安琦
《郑州大学学报（工学版）》
北大核心
2024年第1期40-46,共7页
以插针机中具有表面织构的导轨摩擦副为研究对象,考虑表面粗糙度、载荷波动、速度变化、时变油膜挤压效应等因素,分析表面织构对其摩擦性能的影响。应用计算机模拟生成具有自相关函数的粗糙表面,将Greenwood和Tipp建立的粗糙度接触模型...
以插针机中具有表面织构的导轨摩擦副为研究对象,考虑表面粗糙度、载荷波动、速度变化、时变油膜挤压效应等因素,分析表面织构对其摩擦性能的影响。应用计算机模拟生成具有自相关函数的粗糙表面,将Greenwood和Tipp建立的粗糙度接触模型以及Patir和Cheng修正后的平均油膜流体润滑模型耦合构建混合摩擦模型,通过MATLAB软件计算出凸轮的1个转动周期内的每个时刻的油膜压力、微凸体压力、油膜厚度。分析了混合润滑阶段摩擦副的油膜压力分布特点,以及织构数量、表面粗糙度、表面织构尺寸参数对摩擦副润滑特性的影响。结果表明:当底座摩擦副粗糙度方差增大时,油膜压力随之减小;微型凹坑半径取60μm,面积占有比取40%,微型凹坑深度取5μm时摩擦副取得最优润滑效果。
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关键词
插针机构
导轨
表面织构
混合摩擦
表面粗糙度
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职称材料
插针机构中圆柱凸轮滚子疲劳寿命预测方法
2
作者
王星龙
陶宗杰
+1 位作者
杨泊莘
安琦
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
北大核心
2023年第4期41-47,共7页
以高速插针机为研究对象,对其插针机构进行力学分析,推导圆柱凸轮沟槽曲面方程,建立凸轮滚子(以下简称滚子)-沟槽的接触力学模型和滚子在沟槽内滚动的运动几何模型。基于赫兹接触理论计算出凸轮转动1圈过程中每一时刻滚子与沟槽受力接...
以高速插针机为研究对象,对其插针机构进行力学分析,推导圆柱凸轮沟槽曲面方程,建立凸轮滚子(以下简称滚子)-沟槽的接触力学模型和滚子在沟槽内滚动的运动几何模型。基于赫兹接触理论计算出凸轮转动1圈过程中每一时刻滚子与沟槽受力接触点的最大接触应力。基于Miner线性疲劳累积损伤理论判断滚子圆周方向上的危险点,并以该危险点为对象,实现了对滚子疲劳寿命的定量计算。结合具体算例,分析了滚子直径、凸轮直径、接触长度、凸轮转速对滚子接触疲劳寿命的影响。计算结果表明:对滚子而言,当凸轮滚子直径从10 mm增大到26 mm时疲劳寿命随之增大了14.1倍;当凸轮直径从50 mm增大到140 mm时疲劳寿命随之增大了7.5倍;当接触长度从5 mm增大到15 mm时疲劳寿命随之增大了26.0倍;当凸轮转速从600 r·min^(-1)增大到1300 r·min^(-1)时疲劳寿命随之降低为原来的0.449%。
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关键词
插针机构
圆柱凸轮
接触力学
疲劳寿命
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职称材料
航空复合材料的组合凸轮式Z-pin预植入机的设计与实现
被引量：
2
3
作者
陈原
于福杰
+1 位作者
胡铭铎
宁淑荣
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期379-392,共14页
为解决当前Z-pin植入设备植入效率低、Z-pin易折断或打滑等问题,并推动Z-pin增强技术高效地应用于民用和国防事业,开发了基于组合凸轮的高效高精度Z-pin预植入机。首先,根据航空矩形类复合材料层合构件的预植入工艺技术要求,分析了预植...
为解决当前Z-pin植入设备植入效率低、Z-pin易折断或打滑等问题,并推动Z-pin增强技术高效地应用于民用和国防事业,开发了基于组合凸轮的高效高精度Z-pin预植入机。首先,根据航空矩形类复合材料层合构件的预植入工艺技术要求,分析了预植入机的功能需求。其次,提出了先"剪切"后"植入"组合凸轮式预植入机的机构运动方案。采用解析法设计了预植入机的凸轮机构,计算了凸轮机构的理论轮廓曲线。然后,构建了含有间隙凸轮机构的弹性动力学模型,优化了组合凸轮的转速,进行了组合凸轮的虚拟样机运动仿真。最后,设计制造了实验样机,通过植入实验验证了组合凸轮设计的正确性和合理性,并根据实验中出现的问题优化了植入运动方案。实验结果表明,该方案使Z-pin植入效率得到大幅提高,以植入间距3mm×3mm为例,其效率能够达到5 080mm2/min,植入成功率控制在99%以上,植入间距、植入深度和纤维长度等参数的精度均控制在±0.01mm以内。预植入机操作方便,人机界面友好,长时间工作平稳,无Z-pin折断等问题出现,能满足当前对Z-pin植入设备植入效率、植入精度的要求。
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关键词
Z-
pin
预植入机
组合凸轮机构
矩形类复合材料层合构件
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职称材料
题名
表面织构对高速插针机构导轨的表面摩擦性能影响
被引量：
1
1
作者
王星龙
陶宗杰
杨泊莘
安琦
机构
华东理工大学机械与动力工程学院
泰科电子(上海)有限公司
出处
《郑州大学学报（工学版）》
北大核心
2024年第1期40-46,共7页
基金
上海市设计学Ⅳ类高峰学科资助项目(DA17014)。
文摘
以插针机中具有表面织构的导轨摩擦副为研究对象,考虑表面粗糙度、载荷波动、速度变化、时变油膜挤压效应等因素,分析表面织构对其摩擦性能的影响。应用计算机模拟生成具有自相关函数的粗糙表面,将Greenwood和Tipp建立的粗糙度接触模型以及Patir和Cheng修正后的平均油膜流体润滑模型耦合构建混合摩擦模型,通过MATLAB软件计算出凸轮的1个转动周期内的每个时刻的油膜压力、微凸体压力、油膜厚度。分析了混合润滑阶段摩擦副的油膜压力分布特点,以及织构数量、表面粗糙度、表面织构尺寸参数对摩擦副润滑特性的影响。结果表明:当底座摩擦副粗糙度方差增大时,油膜压力随之减小;微型凹坑半径取60μm,面积占有比取40%,微型凹坑深度取5μm时摩擦副取得最优润滑效果。
关键词
插针机构
导轨
表面织构
混合摩擦
表面粗糙度
Keywords
pin
insertion
mechanism
guide
rail
surface
texture
mixed
friction
surface
roughness
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
下载PDF
职称材料
题名
插针机构中圆柱凸轮滚子疲劳寿命预测方法
2
作者
王星龙
陶宗杰
杨泊莘
安琦
机构
华东理工大学机械与动力工程学院
泰科电子(上海)有限公司
出处
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
北大核心
2023年第4期41-47,共7页
基金
上海市设计学Ⅳ类高峰学科资助项目(DA17014)。
文摘
以高速插针机为研究对象,对其插针机构进行力学分析,推导圆柱凸轮沟槽曲面方程,建立凸轮滚子(以下简称滚子)-沟槽的接触力学模型和滚子在沟槽内滚动的运动几何模型。基于赫兹接触理论计算出凸轮转动1圈过程中每一时刻滚子与沟槽受力接触点的最大接触应力。基于Miner线性疲劳累积损伤理论判断滚子圆周方向上的危险点,并以该危险点为对象,实现了对滚子疲劳寿命的定量计算。结合具体算例,分析了滚子直径、凸轮直径、接触长度、凸轮转速对滚子接触疲劳寿命的影响。计算结果表明:对滚子而言,当凸轮滚子直径从10 mm增大到26 mm时疲劳寿命随之增大了14.1倍;当凸轮直径从50 mm增大到140 mm时疲劳寿命随之增大了7.5倍;当接触长度从5 mm增大到15 mm时疲劳寿命随之增大了26.0倍;当凸轮转速从600 r·min^(-1)增大到1300 r·min^(-1)时疲劳寿命随之降低为原来的0.449%。
关键词
插针机构
圆柱凸轮
接触力学
疲劳寿命
Keywords
pin
insertion
mechanism
cylindrical
cam
contact
mechanics
fatigue
life
分类号
TH132.47 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
航空复合材料的组合凸轮式Z-pin预植入机的设计与实现
被引量：
2
3
作者
陈原
于福杰
胡铭铎
宁淑荣
机构
山东大学(威海)机电与信息工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期379-392,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51375264)
山东省重大创新工程基金资助项目(No.2017CXGC0923)
+1 种基金
山东省重点研发计划资助项目(No.2017GGX30112
No.2018GGX103025)
文摘
为解决当前Z-pin植入设备植入效率低、Z-pin易折断或打滑等问题,并推动Z-pin增强技术高效地应用于民用和国防事业,开发了基于组合凸轮的高效高精度Z-pin预植入机。首先,根据航空矩形类复合材料层合构件的预植入工艺技术要求,分析了预植入机的功能需求。其次,提出了先"剪切"后"植入"组合凸轮式预植入机的机构运动方案。采用解析法设计了预植入机的凸轮机构,计算了凸轮机构的理论轮廓曲线。然后,构建了含有间隙凸轮机构的弹性动力学模型,优化了组合凸轮的转速,进行了组合凸轮的虚拟样机运动仿真。最后,设计制造了实验样机,通过植入实验验证了组合凸轮设计的正确性和合理性,并根据实验中出现的问题优化了植入运动方案。实验结果表明,该方案使Z-pin植入效率得到大幅提高,以植入间距3mm×3mm为例,其效率能够达到5 080mm2/min,植入成功率控制在99%以上,植入间距、植入深度和纤维长度等参数的精度均控制在±0.01mm以内。预植入机操作方便,人机界面友好,长时间工作平稳,无Z-pin折断等问题出现,能满足当前对Z-pin植入设备植入效率、植入精度的要求。
关键词
Z-
pin
预植入机
组合凸轮机构
矩形类复合材料层合构件
Keywords
Z-
pin
pre-
insertion
devices
combination
cam
mechanism
rectangular
composite
laminated
component
分类号
V261 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
V25 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
表面织构对高速插针机构导轨的表面摩擦性能影响
王星龙
陶宗杰
杨泊莘
安琦
《郑州大学学报（工学版）》
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
2
插针机构中圆柱凸轮滚子疲劳寿命预测方法
王星龙
陶宗杰
杨泊莘
安琦
《郑州大学学报（工学版）》
CAS
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
航空复合材料的组合凸轮式Z-pin预植入机的设计与实现
陈原
于福杰
胡铭铎
宁淑荣
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
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