电机绝缘结构热机械应力分布研究

摘要:为探索电机绝缘结构在高温下的热机械应力分布,本文以有机硅体系绝缘结构为研究对象,测试其在不同温度下的热膨胀系数及弹性模量,分析不同温度下的热应力参数对有机硅绝缘系统热机械应力的影响。结果表明:在温度为-50~200℃内,绝缘结构的热膨胀系数随着温度的升高先增大后减小再增大,其值为0.8×10-5~1.7×10-5 K-1;弹性模量随着温度的升高呈先增大后减小的趋势,其值为0.2×103~3×103 MPa。绝缘结构承受的热机械应力随着热膨胀系数、弹性模量的增加线性增大,绝缘结构的热机械应力随着温度的升高先增大后减小,取决于不同温度下热膨胀系数和弹性模量的大小。通过线棒和电机整机应力测试,验证了测试参数及仿真分析的可行性,仿真值与测试值的偏差在15%以内。仿真分析结果显示:在120℃下,电机绝缘最大热机械应力点位置位于槽口绝缘处,最大值为11.37MPa,灌封后槽口绝缘最大热机械应力值可降低45%左右。

工程机械水性涂料涂装生产线的工艺设计

摘要:介绍了工程机械水性涂料涂装生产线工艺设计流程和适用于不同工件的水性涂料涂装工艺,分析了工程机械水性涂料涂装的优缺点,从上件、表面处理、喷涂底漆/面漆,到流平、烘干、下线等各环节对水性涂料涂装和溶剂型涂料涂装工艺进行了对比,讨论了工程机械水性涂料涂装设备设计的技术要求及在设备选型上需要考虑的因素,指出了行业未来的发展方向。

超疏水表面加工技术及耐磨性能研究进展

摘要:当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。

增材制造硬质材料的研究进展

摘要:硬质材料包括硬质合金、金刚石、氮化硼及其复合材料等,因其高硬度和强耐蚀性等优异特性,在航空航天、汽车制造、医疗器械、能源以及工业工具等诸多领域得到广泛应用。然而,随着复杂形状硬质材料零部件应用需求的日益增长,传统制造方法如粉末冶金技术等面临诸多限制。增材制造技术为此类应用提供了有效的解决方案。本文概述了硬质材料增材制造技术的基本原理并总结了其主要特点,综述了采用增材制造技术制备硬质合金、金刚石、氮化硼及其复合材料等硬质材料的研究现状,探讨了增材制造硬质材料的应用前景,并指出了当前存在的问题及未来的发展方向。

深孔加工技术研究综述

摘要:深孔加工技术在能源开采等装备的核心部件制造过程中发挥着重要作用,其技术水平直接影响着装备的整体发展水平。首先,针对现有的深孔切削和特种加工方法,阐述了各种加工方法的原理,并分类综述了在提高加工性能方面所做的相关研究。其次,以解决深孔加工轴线偏斜、振动等问题为目的,报道了深孔直线度检测、纠偏技术和减振技术的研究现状。最后,对未来深孔加工发展趋势进行了展望,为深孔加工研究方向进一步选择提供了一定参考。

齿轮胶合研究综述:机理、计算方法及优化策略

摘要:随着新能源汽车的发展,其减速器中的齿轮常处于高速重载等极端工况,易因润滑不良引发胶合失效,表现为齿面温度急剧上升导致润滑油膜破裂,金属表面粘连并撕裂,严重影响着传动系统的可靠性和使用寿命。综述了现目前有关于齿轮胶合的失效机理,包括闪温理论、弹流润滑理论、PVT 极限理论以及绝热剪切不稳定性理论。通过对比ISO 6336-20/21 与GB/Z 6413.1/2 等标准中的计算方法,揭示了积分温度法与闪温法在复杂工况下的适用性差异,探讨了数值计算方法和机器学习算法在齿轮胶合问题中的应用。总结了影响齿轮胶合的关键因素,包括制造工艺、工作条件、几何参数和润滑条件等。合理设计压力角、模数等宏观参数可改善载荷分布,而微观修形则能优化表面接触状态;极压添加剂和合理的供油方式能有效增强油膜稳定性;表面强化处理和涂层技术则能改善残余应力分布,降低摩擦系数。通过优化齿轮制造工艺、改善齿轮工作和润滑条件、合理设计齿轮几何参数,可有效提高齿轮的抗胶合性能。最后对齿轮胶合的发展趋势进行了展望,未来研究应结合多学科交叉技术,融合先进计算方法与实验手段,提升齿轮胶合预测的精度和适用性。同时应针对现代高性能齿轮在极端工况下的应用需求,优化材料、润滑和制造工艺,开发更具针对性的抗胶合设计策略,为高效可靠的齿轮传动系统提供坚实的技术支撑。

基于机器视觉的钢球直径尺寸测量技术

摘要:针对目前国内轴承钢球直径数字化分选工作效率低、精度差的难题,提出了一种基于机器视觉的钢球直径测量方法。通过双远心镜头系统获取钢球灰度轮廓,对钢球灰度轮廓进行极坐标转换以获取特征点的灰度值,基于多项式拟合灰度曲线并求取亚像素边缘点的位置;对钢球直径进行参数化处理,得到数字化的钢球直径值并提出一种去钢球表面垃圾的优化算法以消除垃圾对测量结果的影响;对视觉系统进行标定,消除镜头畸变产生的测量误差;实际测量结果表明,该算法的重复测量精度小于0.5μm,适用于大批量的在线测量,满足工业自动化测量的需求。

超塑成形压机热系统关键技术

摘要:超塑成形压机广泛用于航空航天制造领域, 伴随航空技术高速发展, 对超塑成形结构件和工艺也提出了更高的要求。传统超塑成形压机存在平台热位移无补偿、炉温匀性差、气液耦合手动控制精度低和换模效率低等问题。针对上述问题, 采用线性膨胀方法补偿平台热位移; 采用新型保温炉门结构与独立控制的分区加热方式, 提升炉温均匀性; 采用气液耦合自动控制方式, 提高超塑成形的效率和精度; 设计适用高温下自动换模装置, 实现高温模具的自动更换。研究结果表明: 所提出的分区独立加热控制策略, 使炉温均匀性≤±5 ℃, 有效提升了超塑成形过程的稳定性和成形质量; 所提出的气液耦合自动控制方式, 使液压力跟随误差≤±20 kN。

真空气体静压轴承研究进展

摘要:随着气体静压润滑技术的不断发展及兼容真空工作环境的迫切需求,基于密封设计的真空气体静压轴承已成为近年来的研究热点之一。因其具有高动态、低摩擦、高精度和无污染等优势,在精密加工、检测等领域有着良好的应用前景。从真空气体润滑方式、结构优化及实验研究等三方面入手,详述了真空气体静压轴承的国内外研究现状。对比了真空气体静压轴承相较于传统气体轴承的优缺点,同时归纳了真空气体静压轴承的常规密封方法及高效抽排方式。在此基础上分析了真空气体静压轴承在设计中存在的支承特性、结构设计、加工工艺等关键技术问题,并对真空气体轴承未来发展趋势进行了初步展望,为真空气体静压轴承的设计提供相应依据。

基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制

摘要: GaN 晶体广泛应用于新能源汽车、航空航天和军事等领域, 但硬脆性限制了其加工效率。研究精密加工中不同形状压头对材料破坏损伤的影响是实现GaN 高效韧性去除的关键。采用分子动力学对GaN 晶体Ga 面的压入和划入过程进行模拟,分析了球形压头以及不同朝向的Berkovich 压头对原子堆积和滑移以及刃位错分布和演变规律的影响。在压入过程中, 位错主要分布于压头与材料接触边界的外围; 对于球形压头, Ga 面上的原子滑移主要沿着晶向族的6 个方向; 对于Berkovich压头, 尖锐棱边能有效抑制该方向原子的滑移和位错扩展, 当压头一尖锐棱边朝向[11-20]晶向时, 原子滑移以及位错现象减少, 原子滑移和堆积主要出现在垂直于压头3 个侧面的方向上。在划入过程中, 刃位错主要经历了滑移产生、扩展成型和破坏重组3 个过程。球形压头划入后产生的位错最多, Berkovich 压头尖角朝前划入后产生的位错适中, 且亚表层非晶形变区域均匀, 原子堆积少。