前言 1
1绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 高速重载机械压力机研究现状 5
1.2.1 高速重载机械压力机的结构特点 5
1.2.2 国内外高速重载机械压力机技术现状 6
1.2.3 高速重载机械压力机存在的问题 8
1.3 国内外相关技术发展与研究现状 9
1.3.1 含间隙机构动力学研究现状 10
1.3.2 支承轴承动力学研究现状 17
1.3.3 高速重载机械压力机性能试验研究现状 21
1.4 基础理论简介 24
1.4.1 弹性力学基础 24
1.4.2 基于有限体积法的控制方程离散 28
1.5 本书研究的关键技术与主要内容 30
1.5.1 关键技术 30
1.5.2 主要内容 31
2高速重载机械压力机传动机构运动学与动力学分析 34
2.1 高速重载机械压力机工作原理及性能指标 34
2.2 传动机构运动学分析 36
2.3 传动机构动态静力学分析 41
2.4 曲轴承载能力分析 48
2.5 本章小结 52
3转动副间隙对高速重载机械压力机传动机构动力学影响研究 53
3.1 含间隙传动机构动力学建模 53
3.1.1 含间隙转动副模型 55
3.1.2 运动模式判别 59
3.1.3 含间隙传动机构动力学模型 60
3.2 含间隙转动副接触碰撞模型分析 63
3.2.1 接触碰撞力模型分析 64
3.2.2 Lankarani-Nikravesh接触碰撞力模型分析 70
3.2.3 摩擦力模型分析 74
3.3 含间隙传动机构动力学特性分析 77
3.3.1 传动机构几何参数与质量特性 77
3.3.2 间隙对传动机构动力学特性的影响 77
3.4 本章小结 79
4柔性构件对高速重载机械压力机传动机构动力学影响研究 80
4.1 含柔性构件传动机构多体动力学建模 80
4.1.1 多体系统动力学建模 81
4.1.2 转动副接触碰撞过程力学建模 84
4.1.3 含间隙碰撞的多体系统动力学方程 86
4.1.4 柔性构件的模态分析 87
4.2 含柔性构件传动机构动力学仿真 88
4.2.1 传动机构几何参数与质量特性 88
4.2.2 传动机构刚柔耦合模型试验验证 90
4.2.3 传动机构动力学仿真 94
4.3 含柔性构件传动机构动态特性分析 95
4.3.1 构件柔性对传动机构动态特性影响 95
4.3.2 间隙尺寸对传动机构动态特性影响 98
4.3.3 曲轴转速对传动机构动态特性影响 100
4.4 含柔性构件传动机构动态特性定量分析 103
4.4.1 无量纲影响指标 104
4.4.2 定量分析结果 105
4.5 本章小结 108
5高速重载机械压力机支承轴承动力学特性研究 109
5.1 高速重载机械压力机支承轴承力学性能的基本方程 109
5.1.1 支承轴承流体润滑方程 110
5.1.2 支承轴承油膜厚度方程 113
5.1.3 支承轴承承载能力方程 113
5.1.4 支承轴承摩擦力方程 113
5.2 含气穴效应的高速重载机械压力机支承轴承多相流模型 114
5.2.1 计算流体动力学概述 114
5.2.2 计算流体动力学的控制方程 114
5.2.3 支承轴承多相流混合模型 116
5.2.4 计算方法及有效性验证 119
5.3 高速重载机械压力机支承轴承流固耦合模型 123
5.3.1 支承轴承多场耦合计算控制方程 124
5.3.2 支承轴承多场耦合计算求解方法分析 125
5.4 高速重载机械压力机支承轴承多场耦合计算及性能分析 126
5.4.1 油槽结构参数对支承轴承性能影响 126
5.4.2 偏心率对支承轴承性能影响 132
5.4.3 转速对支承轴承性能影响 134
5.4.4 油膜厚度对支承轴承性能影响 137
5.5 本章小结 140
6高速重载机械压力机研制与性能试验 141
6.1 样机制造与调试 141
6.2 样机的性能试验 147
6.2.1 主滑块加速度试验 147
6.2.2 主滑块动态精度试验 149
6.2.3 曲轴温升试验 152
6.2.4 压力机冲压试验 155
6.3 本章小结 157
7结束语 158
7.1 全书总结 158
7.2 主要贡献和创新点 159
7.3 研究展望 160
参考文献 161