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基于Romax的新能源汽车减速器齿轮修形研究 被引量：1
1
作者 张芳萍 张帆 +1 位作者 高毅 贾怀博 《计算机仿真》 2024年第4期151-155,共5页
以某增程式新能源汽车减速器系统为研究对象,Romax为研究平台。结合齿轮的微观修形理论,以传递误差、面载、齿根应力和接触应力作为优化目标,结合第二代遗传算法提出了一种以齿向鼓形量、齿向斜度、渐开线鼓形量、渐开线斜度综合修形的... 以某增程式新能源汽车减速器系统为研究对象,Romax为研究平台。结合齿轮的微观修形理论,以传递误差、面载、齿根应力和接触应力作为优化目标,结合第二代遗传算法提出了一种以齿向鼓形量、齿向斜度、渐开线鼓形量、渐开线斜度综合修形的全新修形方法。通过对优化前后各目标参数的分析对比,得出修形后减小了传递误差、齿根应力等、改善了面载、应力偏载等问题,同时齿轮的传动性能得到了明显提升,其研究方法可更好地指导企业生产实践。 展开更多
关键词 增程式新能源汽车 齿轮修形 传递误差
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卷积神经网络与有限元分析在棒材轧制孔型参数仿真中的应用
2
作者 张芳萍 张宏政 +2 位作者 贾怀博 张帆 高毅 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第4期379-385,共7页
为了实现智能化轧制仿真过程,提出了将卷积神经网络(CNN)与有限元分析相结合的方法,利用机器代替人工选择出最佳的轧制仿真结果,并确定最优的孔型参数.首先,将CNN用于轧件道次分类,可发现“卷积神经网络+图像预处理”测试模型精度最高,... 为了实现智能化轧制仿真过程,提出了将卷积神经网络(CNN)与有限元分析相结合的方法,利用机器代替人工选择出最佳的轧制仿真结果,并确定最优的孔型参数.首先,将CNN用于轧件道次分类,可发现“卷积神经网络+图像预处理”测试模型精度最高,为91.84%~96%;其次,使用5种评估方法对比轧制仿真结果与理想仿真结果后可得出,均方根误差和感知哈希对仿真结果更为敏感;最后,将孔型参数朝轧制仿真结果变优方向进行修正,对比仿真结果与修正前结果后发现,第2次修正更为理想.本研究中实现了CNN对棒材轧制道次分类,利用机器识别出更优的轧制仿真结果,并确定了更适合的孔型参数,在降低人力、物力消耗,以及实现仿真智能化等方面具有重要的理论意义和实际应用价值. 展开更多
关键词 卷积神经网络 有限元分析 轧制 孔型参数 智能化
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基于VDISP子程序的双金属环件轧制偏摆振动
3
作者 张芳萍 高毅 张案案 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期128-136,共9页
为降低环件在轧制过程中的偏摆振动,实现环件的平稳轧制,基于ABAQUS软件,编写VDISP子程序,实现在数值仿真中对导向辊的控制,并根据不同的导向辊控制方式,分别建立无导向辊、导向辊固定、导向辊随动和子程序控制导向辊运动4种模型。采用... 为降低环件在轧制过程中的偏摆振动,实现环件的平稳轧制,基于ABAQUS软件,编写VDISP子程序,实现在数值仿真中对导向辊的控制,并根据不同的导向辊控制方式,分别建立无导向辊、导向辊固定、导向辊随动和子程序控制导向辊运动4种模型。采用控制变量法,对以上模型的偏摆-时间曲线、尺寸-时间曲线以及能量-时间曲线进行分析。结果表明:所建立的环件轧制自适应控制系统能有效降低环件轧制过程中的偏摆振动问题,提高环件轧制过程的稳定性,偏摆量基本控制在0.4 mm范围内,同时可将轧制过程中产生的大部分能量用于辗扩变形。 展开更多
关键词 双金属环件 导向辊 VDISP子程序 偏摆振动 轧制成形
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弹性支点可倾瓦轴承油膜间隙动态挤压的影响研究
4
作者 胡志建 张帆 +2 位作者 李振华 张芳萍 王建梅 《重型机械》 2024年第5期75-82,共8页
针对高速转子-弹性支点可倾瓦轴承在内外激励下导致的轴瓦振动与油膜间隙动态变化问题,建立了转子-油膜-轴瓦-弹性支点系统的等效模型,通过分析转子与轴瓦的振动响应,研究了转子和弹性支点轴瓦之间的动态追随与油膜间隙动态挤压过程,揭... 针对高速转子-弹性支点可倾瓦轴承在内外激励下导致的轴瓦振动与油膜间隙动态变化问题,建立了转子-油膜-轴瓦-弹性支点系统的等效模型,通过分析转子与轴瓦的振动响应,研究了转子和弹性支点轴瓦之间的动态追随与油膜间隙动态挤压过程,揭示了自激励下转子质量与动平衡等级、轴瓦质量、弹性支点刚度和转速以及外激励下扰动参数与弹性支点刚度对弹支瓦动态油膜间隙动态挤压效应的影响规律。结果表明:转子动平衡等级和弹性支点刚度对轴瓦动态油膜间隙的影响较大,提升转子动平衡等级、合理设计较大参数的弹性支点刚度,可以显著减小不同激励下弹支瓦块的动态油膜间隙的振动幅值,缩短扰动激励后系统恢复稳定的时间;弹支瓦系统在全转速范围内运行时,动态最小油膜间隙随着转速的上升呈现先减小后增大再稳定的变化趋势,增大支点刚度可以显著提高动态最小油膜间隙的极小值及其出现的转速位置。本研究对于高速轴承转子系统中可倾瓦块的弹性支点设计具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 可倾瓦轴承 弹性支点 动态激励 油膜间隙 高速转子系统
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多晶碲纳米薄膜结构调控及热电性能研究
5
作者 向征 于治 +2 位作者 赵洋 张芳萍 邰凯平 《太原科技大学学报》 2024年第6期580-585,595,共7页
碲(Te)纳米材料微观结构的变化会影响其内部载流子和声子的传输性能,导致其在热电性能方面存在差异。该研究利用物理气相沉积法,制备了具有不同纳米结构的Te薄膜材料,并研究了不同微观结构Te薄膜的热电性能差异。结果显示:具有(l 00)强... 碲(Te)纳米材料微观结构的变化会影响其内部载流子和声子的传输性能,导致其在热电性能方面存在差异。该研究利用物理气相沉积法,制备了具有不同纳米结构的Te薄膜材料,并研究了不同微观结构Te薄膜的热电性能差异。结果显示:具有(l 00)强织构的碲纳米片,室温下的电导率为3.49 s/cm,赛贝克系数高达450μV/K,功率因子(PF)可达0.7μ·W^(-1)·cm·K^(-2).而无(l 00)织构的柱状晶Te纳米棒和纳米辊室温下电导率分别为0.94 s/cm和0.62 s/cm,赛贝克系数分别为395μV/K和401μV/K.但碲纳米片的热导率为1.52 W·m^(-1)·K^(-1),而碲纳米棒和纳米辊的热导率仅为0.89 W·m^(-1)·K^(-1)和0.72 W·m^(-1)·K^(-1).结果表明,多晶碲薄膜在不同微观结构上热电性能具有明显的差异,主要是由于薄膜织构同时影响了Te材料的载流子迁移率和晶格热导率。该研究为制备有序纳米结构来提升材料热电性能提供了新的思路。 展开更多
关键词 碲 纳米结构 薄膜织构 气相沉积 热电性能
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基于PISO算法的汽车喷油器优化仿真研究
6
作者 和蕊芳 张芳萍 张帆 《重型机械》 2024年第2期99-105,共7页
通过三维数值模拟软件Converge结合PISO算法,针对重型直喷柴油机,研究喷油器的不同孔径、孔深和喷油倾角对发动机燃烧和排放性能的影响,得到柴油发动机最佳热效率的喷油器参数设置方案。结果表明:相较于喷孔深度和喷孔倾角,喷孔直径的... 通过三维数值模拟软件Converge结合PISO算法,针对重型直喷柴油机,研究喷油器的不同孔径、孔深和喷油倾角对发动机燃烧和排放性能的影响,得到柴油发动机最佳热效率的喷油器参数设置方案。结果表明:相较于喷孔深度和喷孔倾角,喷孔直径的改变对发动机热效率的影响更大,且可有效改善发动机的NO_(x)和碳烟排放。当喷孔直径为0.179 mm、0.219 mm及0.259 mm时,分别能实现1.4%、3.4%、和2.8%的增幅,热效率提升较为显著。 展开更多
关键词 柴油直喷 Converge PISO算法 喷油器 热效率 燃烧和排放
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张力减径机轧辊孔型设计方法的研究 被引量：6
7
作者 张芳萍 孙斌煜 +1 位作者 杜晓钟 赵春江 《现代制造工程》 CSCD 2006年第10期110-113,共4页
针对钢管张力减径机的轧辊孔型设计方法进行研究,建立了传统孔型、椭圆孔型以及圆孔型三种轧辊孔型设计的数学模型,采用面向对象的程序设计方法,用V isual Basic6.0作为集成开发环境,采用模块结构进行程序设计,传统孔型设计方法以减径... 针对钢管张力减径机的轧辊孔型设计方法进行研究,建立了传统孔型、椭圆孔型以及圆孔型三种轧辊孔型设计的数学模型,采用面向对象的程序设计方法,用V isual Basic6.0作为集成开发环境,采用模块结构进行程序设计,传统孔型设计方法以减径率为依据来分配变形量,在孔型设计过程中不考虑壁厚的影响,椭圆孔型设计和圆孔型设计方法以延伸率为依据分配变形量,综合考虑壁厚和外径的影响,并进一步考虑到椭圆度曲线的调整和孔型尺寸的优化,从而设计出更加合理的轧辊孔型,为钢管生产厂家提供孔型自动设计系统。 展开更多
关键词 钢管 张力减径 孔型设计
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双极板设备用内置式永磁同步电机结构优化
8
作者 孔令豪 张芳萍 +1 位作者 齐永坤 赵富强 《重型机械》 2024年第3期83-89,94,共8页
为了有效地提高永磁同步电机的转矩性能和降低齿槽转矩,选取48槽、8极的内置式永磁同步电机为例,在不改变转子径向半径的前提下,选取转子的关键参数作为优化参数,基于田口算法对内置式永磁同步电机进行多目标优化,在有效降低齿槽转矩的... 为了有效地提高永磁同步电机的转矩性能和降低齿槽转矩,选取48槽、8极的内置式永磁同步电机为例,在不改变转子径向半径的前提下,选取转子的关键参数作为优化参数,基于田口算法对内置式永磁同步电机进行多目标优化,在有效降低齿槽转矩的基础上增大内置式永磁同步电机的转矩性能。在优化基础上,对空载运行、额定负载、最高转速3种永磁同步电机典型的运转工况进行有限元仿真。数据结果表明:齿槽转矩峰峰值从1.8 N·m降低至0.9 N·m,额定负载下的平均电磁转矩从73.17 N·m增长至77.12 N·m,最高转速运行下的平均电磁转矩从37.3 N·m增长值38.42 N·m,分别实现了提高永磁同步电机转矩性能和降低齿槽转矩的目标。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 田口法 多目标优化
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基于修正Johnson-Cook本构模型的2209双相不锈钢高温流变行为 被引量：2
9
作者 张芳萍 成鑫尧 +2 位作者 曹宇 张宏政 王超 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期223-230,共8页
利用Gleeble-3800热模拟实验机,对2209双相不锈钢进行了单向热压缩实验,应变速率为0.01~10 s^(-1),变形温度为950~1150℃。研究了2209双相不锈钢的高温流变行为,分析了应变速率和变形温度对双相不锈钢两相关系的影响,并对2209双相不锈... 利用Gleeble-3800热模拟实验机,对2209双相不锈钢进行了单向热压缩实验,应变速率为0.01~10 s^(-1),变形温度为950~1150℃。研究了2209双相不锈钢的高温流变行为,分析了应变速率和变形温度对双相不锈钢两相关系的影响,并对2209双相不锈钢在宽应变速率和宽变形温度下的Johnson-Cook本构模型进行了修正。结果表明:变形温度与应变速率对2209双相不锈钢的流动应力有显著影响,修正后的Johnson-Cook本构模型能较为精确地预测其高温流变行为,预测值与实验值的相关度为0.99817,平均相对误差为4.026%。 展开更多
关键词 2209双相不锈钢 高温流变行为 Johnson-Cook本构模型 应变速率 变形温度
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关于提高本科生毕业设计(论文)质量的研究 被引量：8
10
作者 张芳萍 任志峰 赵春江 《大学教育》 2013年第2期118-118,135,共2页
毕业设计是对学生在本科四年学习中掌握本专业的基础理论、基本知识和专业技能的综合水平考核,是学生走向社会独立解决工程问题的一次演习。而毕业设计质量的高低直接反应了高校教学质量水平。要提高本科生毕业设计的质量,必须使教师、... 毕业设计是对学生在本科四年学习中掌握本专业的基础理论、基本知识和专业技能的综合水平考核,是学生走向社会独立解决工程问题的一次演习。而毕业设计质量的高低直接反应了高校教学质量水平。要提高本科生毕业设计的质量,必须使教师、学生从思想上以及在实行过程中重视这项工作,以最终达到培养学生各项能力、提高学生综合素质的目的。 展开更多
关键词 毕业设计质量 教学水平 培养目标
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316L/Q420双金属热变形行为及热加工图 被引量：2
11
作者 张芳萍 高毅 +3 位作者 和蕊芳 张宏政 张帆 贾怀博 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期98-105,共8页
为研究不锈钢和低合金高强钢双金属的高温变形行为,对316L/Q420双金属进行了温度为950~1150℃、应变速率为0.01~10 s~(-1)、最大变形量为50%的单向热压缩试验,通过观察试验结果,研究了该双金属的热变形行为,进而构建了基于Z参数的Arrhen... 为研究不锈钢和低合金高强钢双金属的高温变形行为,对316L/Q420双金属进行了温度为950~1150℃、应变速率为0.01~10 s~(-1)、最大变形量为50%的单向热压缩试验,通过观察试验结果,研究了该双金属的热变形行为,进而构建了基于Z参数的Arrhenius本构方程,并应用动态材料模型和Prasad失稳判据绘制了应变分别为0.1、0.3、0.5和0.7时的热加工图。结果表明,316L/Q420双金属热变形具有典型的动态再结晶型特征,流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;根据所建本构方程得到的预测应力与试验值之间有良好的线性相关性。对应热加工图,综合分析了碳钢侧微观组织状态和脱碳层厚度,确定了最优热加工工艺窗口为:变形温度为1110~1150℃,应变速率为1.284~10 s~(-1)。 展开更多
关键词 316L/Q420不锈钢-碳钢双金属 热变形 本构方程 热加工图 微观组织
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2209双相不锈钢的热加工图和软化机制 被引量：3
12
作者 张芳萍 曹宇 +3 位作者 成鑫尧 张案案 王超 赵爱春 《重型机械》 2022年第3期43-49,共7页
通过对2209双相不锈钢进行热压缩试验,分析不同变形温度及变形速率对应力应变曲线的影响,构建2209双相不锈钢的本构方程及热加工图,分析得出温度1060~1120℃、应变率0.35~0.39 s^(-1)以及温度1120~1200℃、应变率0.42~0.46 s^(-1)适合... 通过对2209双相不锈钢进行热压缩试验,分析不同变形温度及变形速率对应力应变曲线的影响,构建2209双相不锈钢的本构方程及热加工图,分析得出温度1060~1120℃、应变率0.35~0.39 s^(-1)以及温度1120~1200℃、应变率0.42~0.46 s^(-1)适合进行加工。对2209双相不锈钢在0.1 s^(-1)应变速率,950℃和1150℃两种条件下的热压缩试样进行EBSD测试,获得了对应的再结晶晶粒,亚结构和变形晶粒比例,分析了材料的软化机制,进一步验证了热加工图的准确性。 展开更多
关键词 双相不锈钢 热压缩试验 本构方程 热加工图 软化机制
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冶金工程专业高素质人才培养的研究 被引量：1
13
作者 张芳萍 孙斌煜 +1 位作者 李海斌 秦妍梅 《太原科技》 2007年第12期91-92,共2页
介绍了冶金工程专业教育的发展状况及前景,提出要使我国变为钢铁强国,就必须加大冶金技术人才的培养,并进一步阐述了如何培养适应21世纪钢铁工业发展的高素质冶金工程专业应用型人才。
关键词 冶金工程教育 素质教育 教学改革
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铁素体-奥氏体2209不锈钢仿真模拟与孔型修正 被引量：1
14
作者 张芳萍 张宏政 +3 位作者 成鑫尧 曹宇 王超 张案案 《重型机械》 2023年第2期17-24,共8页
为了更好地分析与解决铁素体-奥氏体双相不锈钢在轧制加工过程中产生的缺陷,通过拟合铁素体-奥氏体双相不锈钢应力-应变曲线、准确确定双相不锈钢参数、有限元仿真是研究环节中的重要部分。使用Gleeble-3800热模拟机在变形温度为950~115... 为了更好地分析与解决铁素体-奥氏体双相不锈钢在轧制加工过程中产生的缺陷,通过拟合铁素体-奥氏体双相不锈钢应力-应变曲线、准确确定双相不锈钢参数、有限元仿真是研究环节中的重要部分。使用Gleeble-3800热模拟机在变形温度为950~1150℃,应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下,对铁素体-奥氏体2209不锈钢进行热压缩实验,获得应力-应变曲线,建立Arrhenius本构方程。将建立好的本构方程和利用JMatPro得到的材料参数均导入到Deform-3D软件中进行仿真实验。对比有限元仿真结果与实际轧制实验结果,仿真的结果与实际轧制效果很切合,并发现在第3、4道次和第9道次中出现了未充满与充满状况。导致在轧制2209双相不锈钢时,出现了裂纹等缺陷。将第3、4道次和第9道次的孔型参数进行修正,再次进行仿真实验发现,轧制仿真结果明显得到了改善。 展开更多
关键词 铁素体-奥氏体2209不锈钢 流变曲线 孔型调整 Arrhenius本构方程 金相
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钢管张力减径过程的构架与初步实现 被引量：1
15
作者 张芳萍 孙斌煜 《重型机械》 2004年第3期28-30,40,共4页
介绍了开发张减仿真系统的设计思想、系统构成、系统功能及系统特点,该软件的仿真模拟结果可以为张减机的设计、工艺方案的优化以及新产品的开发等提供依据。
关键词 钢管 张力减径 孔型设计 数学模型 仿真 软件开发
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铜阳极板应力场对挂耳断裂问题的影响 被引量：1
16
作者 张芳萍 曹宇 +1 位作者 向征 范超 《重型机械》 2020年第5期57-64,共8页
为了开发铜阳极板立模生产新工艺,研究立模浇铸机生产中挂耳断裂问题的机理和成因,本文利用Any casting仿真软件,对铜阳极板立模浇铸过程进行了应力场模拟。通过模拟结果,得出热应力的分布状况及浇铸温度和冷却水温度对阳极板热应力分... 为了开发铜阳极板立模生产新工艺,研究立模浇铸机生产中挂耳断裂问题的机理和成因,本文利用Any casting仿真软件,对铜阳极板立模浇铸过程进行了应力场模拟。通过模拟结果,得出热应力的分布状况及浇铸温度和冷却水温度对阳极板热应力分布的影响规律,并通过分析阳极板和立模的受力情况,得出减轻挂耳断裂和延长立模使用寿命的措施。可通过合理设计铸机结构、冷却系统、减小铜阳极板的热应力等措施提高寿命。 展开更多
关键词 挂耳 断裂机理 铜阳极板 数值模拟
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双金属环件轧制过程中的锻透研究
17
作者 张芳萍 张案案 +1 位作者 成鑫尧 王超 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期102-107,共6页
对双金属环件轧制过程中压下量和锻透率之间的关系进行了研究,通过建立双金属环件的三维有限元模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据环件锻透理论计算了芯辊的最小压下量,并以此为依据对不同芯辊压下量进行数值模拟,分析了双金属环件轧... 对双金属环件轧制过程中压下量和锻透率之间的关系进行了研究,通过建立双金属环件的三维有限元模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据环件锻透理论计算了芯辊的最小压下量,并以此为依据对不同芯辊压下量进行数值模拟,分析了双金属环件轧制过程中塑性区的分布规律以及芯辊压下量对双金属环件锻透率的影响规律,验证了环件锻透理论可用于双金属环件轧制过程的锻透性分析。当压下率为1.0%时,双金属环件完全锻透,而经验三角形法则计算的锻透率为21%,说明经验三角形法则不能够有效地判断双金属环件轧制过程的锻透性。 展开更多
关键词 双金属环件 压下量 锻透率 锻透理论 经验三角形法则
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用上限元法确定钢管张减过程的速度场
18
作者 张芳萍 孙斌煜 赵春江 《太原科技大学学报》 2008年第5期386-389,共4页
根据钢管塑性变形原理及张减变形理论,运用上限元法来构造动可容速度场,把单元的塑性变形功(率)、速度间断功(率)及摩擦功(率)等表达成单元边界几何位置参数和法向速度参数的函数,并进行速度场的优化,求出钢管张减变形区的速度场,从而... 根据钢管塑性变形原理及张减变形理论,运用上限元法来构造动可容速度场,把单元的塑性变形功(率)、速度间断功(率)及摩擦功(率)等表达成单元边界几何位置参数和法向速度参数的函数,并进行速度场的优化,求出钢管张减变形区的速度场,从而为进一步分析钢管张减过程的力能参数打下基础。 展开更多
关键词 钢管 上限元法 张力减径 变形区 速度场
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用上限元法求解张减过程的轧制力
19
作者 张芳萍 孙斌煜 董家周 《太原重型机械学院学报》 2002年第1期22-25,30,共5页
根据钢管塑性变形原理及张减变形理论 ,运用上限元法 ,构造动可容速度场 ,推导建立一系列与变形体内部虚功消耗有关的分式 ,算出张减轧制过程中的轧制力 。
关键词 上限元法 轧制力 速度场 张力减径
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轴向受载的高速角接触球轴承接触角域的精确确定 被引量：9
20
作者 赵春江 崔国华 +2 位作者 王国强 黄庆学 张芳萍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期153-156,209,共5页
在分析了高速角接触球轴承动态特性方程组的基础上,对动态特性的辅助方程进行了寻求根本变量的分析,得到了各个方程组变量相互耦合的关系图和根本变量。根据高速角接触球轴承受纯轴向力时的特点,提出了应用接触角进行迭代求解动态特性... 在分析了高速角接触球轴承动态特性方程组的基础上,对动态特性的辅助方程进行了寻求根本变量的分析,得到了各个方程组变量相互耦合的关系图和根本变量。根据高速角接触球轴承受纯轴向力时的特点,提出了应用接触角进行迭代求解动态特性的计算方法。为了确定接触角的求解域,根据文献的计算结果分析了随着载荷和转速的变化内接触角增量小于外接触角增量的特点,并应用本文提出的迭代方法对算例进行了计算,验证了对接触角增量变化分析的正确性,从而将接触角的搜索范围缩小一半,减少了计算量。 展开更多
关键词 高速角接触球轴承 轴向受力 接触角域 根本变量分析 精确确定
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