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某湿式摩擦离合器压板螺栓联接系统变形仿真分析及优化设计
1
作者 王斌 牟沛 +11 位作者 叶辉 曾昭勇 刘晓波 贾龙凯 封富顺 闫旭辉 赵海涛 滕德彬 刘震 陈曦 宋金朋 颜冬 《装备环境工程》 2025年第3期94-104,共11页
目的针对某船用湿式摩擦离合器在复杂工况的长期服役过程中压板螺栓联接系统变形过大、松动等问题,对压板螺栓联接系统预紧过程中压板变形情况进行研究,并对此类离合器压板螺栓联接系统进行结构优化。方法利用有限元仿真软件建立压板螺... 目的针对某船用湿式摩擦离合器在复杂工况的长期服役过程中压板螺栓联接系统变形过大、松动等问题,对压板螺栓联接系统预紧过程中压板变形情况进行研究,并对此类离合器压板螺栓联接系统进行结构优化。方法利用有限元仿真软件建立压板螺栓联接系统仿真模型,通过试验对仿真分析方法进行验证,分析螺栓预紧过程中拧紧力矩、螺栓规格、压板止口厚度、压板厚度等对联接系统压板受力变形的影响。结果通过压板变形试验,发现试验与仿真数据误差在6.7%以内,验证了仿真方法的可靠性。湿式离合器压板螺栓联接系统中压板变形最大,螺栓变形次之,基座变形最小。压板变形和应力大小变化与螺栓规格呈现负相关,与拧紧力矩呈现正相关。压板止口和压板厚度的增加能够显著减小压板变形和应力。结论在考虑整个联接系统安装空间条件下,建议在压板端面增加φ285mm×1.5mm的止口,将压板厚度增加至24mm。 展开更多
关键词 湿式摩擦离合器 压板 螺栓联接 变形仿真 试验 结构优化
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某船用齿轮箱基座的振动特性分析
2
作者 刘震 叶辉 +11 位作者 陈雪华 闫旭辉 贾龙凯 封富顺 赵海涛 滕德彬 曾昭勇 刘玉锋 陈洁 陈曦 牟沛 宋金朋 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期145-152,共8页
目的保证船用齿轮箱在不同试验工况下的振动噪声的设计要求,对船用齿轮箱基座的振动特性进行分析。方法首先对船用齿轮箱基座进行模态分析,分析齿轮箱基座在不同阶数下有效质量与总质量的比值,同时提取不同方向下的有效质量与参与系数... 目的保证船用齿轮箱在不同试验工况下的振动噪声的设计要求,对船用齿轮箱基座的振动特性进行分析。方法首先对船用齿轮箱基座进行模态分析,分析齿轮箱基座在不同阶数下有效质量与总质量的比值,同时提取不同方向下的有效质量与参与系数最大的模态进行分析。然后利用频响计算中的完全法对某型船用齿轮箱基座进行振动响应计算,提取3个点结果进行有限元分析,并利用锤击法对某型船用齿轮箱基座的3个测点进行机械阻抗的测试。结果通过有效质量分析,提取了前1000阶中的主要模态,分析模态发现,在齿轮箱基座的大部分区域,结构响应几乎为0,20、923、131、162、10阶出现模态为同一局部区域的模态,且23、131阶模态表现为平动及扭转振型。有限元频响计算结果表明,有限元计算结果在低频段的阻抗值更加稳定。随着频率增加,阻抗值逐渐降低,测试值的对数平均值与参考值的差值最大值为11.46 dB。计算值的对数平均值与参考值的差值最大值为10.3 dB,且逐渐接近100 dB。计算值的对数平均值与测试值对数平均值的差值均在2 dB左右。结论通过计算发现,有限元计算值接近参考值,且与参考值大多数差值均在10 dB之内。计算值与测试值接近,可以作为船用齿轮箱基座的振动噪声设计依据,为后续各型号船用齿轮箱基座优化设计打下了坚实的基础,极大提升了数字化驱动设计技术水平。 展开更多
关键词 模态分析 机械阻抗 有限元动力学计算 齿轮箱基座 振动测试 频响分析
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气垫船减速齿轮箱腐蚀与防护工艺研究进展 被引量：1
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作者 丰雷 冯健 +2 位作者 叶辉 贾龙凯 丁星星 《装备环境工程》 CAS 2022年第6期113-119,共7页
叙述了气垫船减速齿轮箱在海洋大气和海水溅射环境下腐蚀与防护工艺的研究进展。介绍了气垫船减速齿轮箱长期处于高温、高湿、高盐雾以及海水溅射环境下的腐蚀特征和主要腐蚀类型,总结了减速齿轮箱中铝合金、合金钢、不锈钢等不同材质... 叙述了气垫船减速齿轮箱在海洋大气和海水溅射环境下腐蚀与防护工艺的研究进展。介绍了气垫船减速齿轮箱长期处于高温、高湿、高盐雾以及海水溅射环境下的腐蚀特征和主要腐蚀类型,总结了减速齿轮箱中铝合金、合金钢、不锈钢等不同材质零件腐蚀防护技术的研究进展。最后,提出了海洋环境下气垫船减速齿轮箱的腐蚀防护需从结构设计、材料选型、加工制造、运输贮存、维护保养等方面着手,在充分利用现有表面处理技术的基础上,加强阳极氧化、微弧氧化、电镀、涂料涂层等技术的组合;强化腐蚀监测技术,有效预警防护层失效,同时大力研发海洋环境下长期有效、绿色环保的表面处理和涂层技术。另外,采用系统工程来提高海洋环境下金属材料的环境适应性,进而提高减速齿轮箱等部件的可靠性和安全性。 展开更多
关键词 海洋大气环境 海水 齿轮箱 铝合金 合金钢 不锈钢 腐蚀与防护
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某船用唇形密封失效因素试验及仿真模拟研究 被引量：1
4
作者 杨立强 叶辉 +7 位作者 刘震 冯健 贾龙凯 封富顺 曾昭勇 陈洁 牟沛 宋金朋 《装备环境工程》 CAS 2023年第11期98-106,共9页
目的针对船用唇形密封使用过程中的唇口破坏问题,研究唇形密封失效影响因素及唇形密封应力、位移、接触压力分布特性。方法模拟实船齿轮箱输入结构搭建试验台,进行密封失效因素分析,并利用有限元分析软件建立旋转唇形密封的二维轴对称模... 目的针对船用唇形密封使用过程中的唇口破坏问题,研究唇形密封失效影响因素及唇形密封应力、位移、接触压力分布特性。方法模拟实船齿轮箱输入结构搭建试验台,进行密封失效因素分析,并利用有限元分析软件建立旋转唇形密封的二维轴对称模型,分析过盈量及橡胶本体材料参数对唇形密封应力、位移、唇尖接触压力分布的影响。结果除密封材料及密封接触应力因素不确定外,其他所列因素几乎均未发生泄漏,因此进一步对不同材料及接触特性进行有限元分析。研究表明,3种材料中,2号材料的Von Mises应力值最大,且不管何种材料,随着过盈量增加,唇尖应力沿着参考线先增大后、逐渐减小、再增大,并呈现非对称分布,过盈量超过0.4 mm时,唇形密封的最大应力出现在骨架与橡胶本体接触圆角处。随着过盈量的增加,3种材料唇尖最大接触压力的变化趋势不同,最大Von Mises接触应力逐渐增大,且过盈量在0.6 mm之后增速较快,唇尖接触线位置接触压力先减小、后逐渐增大,拐点在接触线位置0.25~0.3 mm处。结论油温、油压、安装方式、偏心量、转速对于唇形密封失效的影响较小。材料属性与过盈量都会引起唇形密封Von Mises应力及唇尖接触压力发生较大变化,只是影响应力峰值大小不同,材料属性对于唇形密封本体位移的影响较小,过盈量会引起位移较大变化,且会引起最大应力位置变化,同时接触线接触应力与接触压力大小没有相关性。对于唇形密封安装来说,在过盈量为0.8 mm左右时较为合理。 展开更多
关键词 唇形密封 失效因素分析 正交试验 接触分析 非线性材料 有限元仿真
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某船用摩擦离合器油路密封对花键失效影响的仿真模拟研究
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作者 丰雷 冯健 +3 位作者 叶辉 贾龙凯 刘震 丁星星 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第6期149-155,共7页
某船用湿式多片摩擦离合器内置于齿轮箱,受结构限制,内部花键传动采用径向供油方式,在长时间的使用中,会造成供油环密封老化和磨损,使进入离合器内部润滑减少,造成花键损坏,对航行安全产生一定的影响,因此研究某船用摩擦离合器内部润滑... 某船用湿式多片摩擦离合器内置于齿轮箱,受结构限制,内部花键传动采用径向供油方式,在长时间的使用中,会造成供油环密封老化和磨损,使进入离合器内部润滑减少,造成花键损坏,对航行安全产生一定的影响,因此研究某船用摩擦离合器内部润滑油对花键长期运行磨损失效机理,进一步提高离合器长期运行可靠性。采用有限元仿真分析离合器内部油路在不同泄漏量下的流场、出口流量,通过离合器流量运转试验进行离合器花键失效的定性验证。通过离合器内部供油环密封间隙分别在0、0.3、0.5、0.7 mm时的出口流量和流场仿真可知,其出口润滑流量分别损失为3.67%、20.26%、35.57%、39.36%,导致出口流量减少1/3,无法满足离合器润滑量的需要,离合器无法得到及时冷却,使离合器花键的寿命大幅度降低;通过离合器流量运转试验,尤其是在极端缺油试验中,花键运行6 h就已经开始出现变色情况。某船摩擦离合器花键失效机理在于离合器长时间运行后,供油环密封长期磨损造成离合器内部供油泄漏,引起离合器花键供油不足,蠕动花键产生的热量无法快速被带走,使花键寿命快速下降。研究成果可为离合器长寿命周期可靠性研究提供参考。 展开更多
关键词 湿式摩擦离合器 花键失效 密封磨损 润滑油路仿真
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