摘要：为了研究旁轴激光熔丝增材制造过程中,焊丝送入熔池的方位对沉积层成形的影响,进行了不同送丝角度和送丝方式下的单道激光熔丝沉积试验,分析对比了沉积层的层宽、层高、表面粗糙度、截面形貌和基板熔深随送丝角度和送丝方式的变化规律.结果表明,旁轴送丝的送丝角度和送丝方式对激光熔丝单道沉积层的成形都有一定影响,且送丝方式大于送丝角度对沉积层尺寸和形状的影响;随着送丝角度的增大,3种送丝方式的基板熔深都逐渐减小,前置送丝和后置送丝沉积层的层宽逐渐减小,层高逐渐增大,而侧置送丝沉积层的层宽、层高和表面粗糙度则变化较小;前置送丝和后置送丝沉积层的截面形状呈对称的圆弧形,侧置送丝沉积层的截面形状不对称,最高点偏向焊丝一侧.

摘要：为了获得RV减速器启停工况下主轴承的动态响应特性,以某型RV减速器主轴承为研究对象,分析轴承的径向和轴向偏载作用情况;在此基础上建立轴承多刚体动力学仿真模型,结合工况设置载荷、转速和接触参数,并验证模型有效性;仿真分析了RV减速器主轴承启动和减速停止工况对轴承滚子与保持架、内外圈接触力的影响规律。结果表明,RV减速器主轴承滚子与保持架接触力受启停工况的影响,启动加速阶段碰撞最为激烈,平稳时次之,减速时最小;在启动加速和减速停止阶段,滚子与内圈接触力波动范围为平稳运行时的15倍,为研究RV减速器主轴承的动态特性及寿命试验提供了理论基础。

摘要：为了探索Ar/N_(2)-Ar共溅射Ti掺杂对Ta_(2)O_(5)涂层光学性能和力学性能的影响,采用射频和直流磁控共溅射技术在玻璃基底表面制备了Ta_(2)O_(5)、N_(2)-Ta_(2)O_(5)、Ti-Ta_(2)O_(5)和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了Ta_(2)O_(5)、N_(2)-Ta_(2)O_(5)、Ti-Ta_(2)O_(5)和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层的微观结构和表面形貌;通过紫外可见分光光度计测试了涂层的光学参数;采用纳米压痕仪测试了涂层的硬度和杨氏模量。XRD测试结果表明,Ta_(2)O_(5)、N_(2)-Ta_(2)O_(5)、Ti-Ta_(2)O_(5)和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层主要以Ta_(2)O_(5)为主体的非晶相结构组成。SEM和AFM结果显示,沉积在玻璃基底上的涂层未出现大面积空隙,溅射粒子在基底表面均匀堆积生长,并且涂层沉积厚度基本一致,厚度误差在5%以内。分别引入N_(2)和Ti及N_(2)-Ti共掺杂,均可降低Ta_(2)O_(5)涂层的粗糙度。光学测试结果表明,分别引入N_(2)和Ti元素,可以提高Ta_(2)O_(5)涂层的平均透射率至81%以上,而N_(2)-Ti共掺杂制备的N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层平均透射率降低。力学测试结果显示,与Ta_(2)O_(5)涂层对比,N_(2)-Ta_(2)O_(5)和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层的硬度显著增大,Ti-Ta_(2)O_(5)涂层硬度基本一致。弹性指数(H/E)和塑性指数(H^(3)/E^(2))表明,N_(2)-Ta_(2)O_(5)涂层和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层具备更好的断裂韧性和抗塑性变形能力。在玻璃表面制备Ta_(2)O_(5)掺杂N_(2)和Ti元素的涂层,可以实现以N_(2)-Ta_(2)O_(5)涂层和N_(2)-Ti-Ta_(2)O_(5)涂层为代表的、同时具备优异光学性能和力学性能的多功能涂层。

摘要：目的针对矿石颗粒黏结模型与实际矿石破碎特性存在差异造成的仿真不准确问题,重点对不同粒级矿石颗粒黏结模型中的黏结键特征进行研究。方法依据矿石强度尺寸效应理论,设计铜矿石颗粒黏结模型中基础颗粒间的黏结键参数,应用离散元方法对30,40,60 mm三种粒级铜矿石矿样进行落重试验和破碎仿真。本文给出黏结键等效临界变形的概念,讨论了矿石落重试验t10和冲击能量的关系,探讨黏结键参数变化规律。结果结果表明,三种粒级铜矿石颗粒黏结模型破碎仿真与落重试验粒级质量分数的平均误差分别为1.75%,1.66%,1.84%,试验和仿真得到的破碎粒度质量分数具有很好的一致性;法向和切向等效临界变形可以表征黏结键强度,单位冲击能量下落重试验的tn10可以表征矿石强度。结论利用黏结键等效临界变形和tn10的对应关系确定黏结键参数,提高了矿石颗粒黏结模型的建模效率和仿真精度。

摘要：以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

摘要：为了探讨高速圆柱滚子轴承的温升特性及承载性能,利用有限元方法建立高速圆柱滚子轴承的瞬态热力耦合模型,通过计算得到了轴承的稳态和瞬态温度场,进而分析考虑热力耦合效应下不同内圈转速、径向载荷及滚动体材料对轴承接触压力及弹性变形的影响。结果表明:内圈转速越高,轴承的稳态及瞬态温度越高;随着转速及载荷的增加,轴承的接触压力及弹性变形均增加,高速工况下陶瓷滚子轴承的承载性能明显高于钢制滚子轴承;考虑热力耦合效应与未考虑热力耦合效应的计算结果存在明显差异,热应力及热膨胀对轴承的影响很大。

摘要：为改善高熵合金涂层的摩擦学性能,通过石墨与AlTiVCrNb高熵合金靶共溅射制备(AlTiVCrNb)C涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析涂层的成分、表截面形貌和物相,采用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的硬度、弹性模量和摩擦学性能,采用白光干涉三维形貌仪表征涂层的磨损情况。试验结果表明:随着涂层中碳含量增加,高熵组分从BCC/FCC双相向单一FCC结构转变,且涂层的微观组织结构也随之变化;由于碳化物的形成和固溶强化,涂层呈现良好的摩擦学性能;在涂层碳原子分数为20.83%时,涂层的摩擦性能和力学性能达到最优,此时摩擦因数最低,为0.35,涂层硬度与弹性模量最高,分别为17.84、182.72 GPa。研究表明,在磁控溅射工艺中石墨与AlTiVCrNb高熵合金共溅射,可以获得摩擦学性能良好的高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层。

摘要：研磨介质作为立式螺旋搅拌磨的重要组成部分,其种类直接影响磨机的磨矿特性。以立式螺旋搅拌试验磨机为研究对象,采用CFD-DEM方法建立矿浆与研磨介质的流固耦合仿真模型,对氧化铝陶瓷球和高铬钢球两种研磨介质进行磨矿过程仿真研究,分析介质球的运动速度、碰撞力、碰撞次数以及螺旋搅拌器的转矩。利用试验磨机进行磨矿试验,检测38μm和45μm下的物料筛下累积量并计算磨机的磨矿吨功耗。结果表明,在相同填充率的条件下,以陶瓷球为磨矿介质的立式搅拌磨磨矿吨功耗小于以钢球为磨矿介质的吨功耗,但磨矿处理量较低;当陶瓷球的填充率提高时,磨矿吨功耗会提高,同时磨矿处理量也有所提高。

摘要：为实现电火花沉积的自动化,研制了一种电火花沉积的放电参数闭环控制系统,能够实时采集沉积过程中的放电参数,基于放电脉冲平均电压与接触力呈反比的线性规律,通过调节进给电机和进给滑台控制工件与电极的接触力进行放电脉冲平均电压的闭环控制,实现了电极的自动进给调节.采用模块化技术设计了控制系统的模拟电路、数字控制电路和控制软件,缩短研制周期,使可靠性得到保证,便于升级和扩展.电火花沉积的试验结果表明,研制的放电参数闭环控制系统能够实现电极与工件的稳定接触,获得均匀致密的沉积层,便于实现电火花沉积的自动化操作,有利于电火花沉积技术的推广应用.

摘要：误差补偿是提高圆光栅测角精度的常用手段。一些机床和精密仪器由于没有位置测量元件误差补偿功能,无法进行圆光栅的误差在线补偿。针对这一问题,提出了一种中继式的圆光栅测角误差实时补偿方法。首先,分析了圆光栅测角误差的补偿原理,建立了谐波拟合函数和圆光栅测角误差补偿模型;然后,进行了误差补偿模块的硬件选型,设计了以差分芯片为核心的信号转换电路,包括差分信号转单端信号电路和单端信号转差分信号电路,开发了误差补偿模块的嵌入式软件,将所设计的误差补偿模块插入到圆光栅的信号输出通道,建立了基于中继式误差补偿模块的试验系统;最后,采用雷尼绍校准装置采集了圆光栅的原始误差数据,使用谐波函数对测角误差数据进行了拟合,应用误差补偿模型,利用误差补偿硬件模块,对圆光栅测角误差进行了在线补偿试验。研究结果表明:对测角误差最大值为134.59″的圆光栅进行补偿后,其误差最大值可减小到12.62″,可见采用误差实时补偿方法可以显著提高圆光栅测角精度。