弧块-滚柱式低副超越离合器扭转刚度和接合能耗的研究

弧块-滚柱式低副超越离合器是一种新型低副超越离合器,具有接触应力小,传动能力大等优点.针对该离合器的扭转刚度和接合能耗问题,分析其物理本构关系,建立扭转刚度和接合能耗数学模型,并分别推导出计算公式.实例表明该离合器的扭转刚度和接合能耗分别是同等规格的传统滚柱式的3倍和1/10.该离合器在脉动无级变速器等高频接合机械传动系统中,增加系统稳定性和提高机械传动效率具有重要意义.同时,对该离合器的接触刚度进行试验,试验结果与计算结果吻合,证明文中数学模型的可靠性.该文的研究为弧块-滚柱式低副超越离合器的设计、动力学分析提供理论基础.     

滚柱式超越离合器动、静态接触应力分析

本文分析了在工作过程中滚柱式超越离合器摩擦副之间冲击接触应力的分布特点。详细讨沦了引起超越离合器失效的主要原因,并指出超越离合器的失效为滚柱与星轮平面的磨损。     

弧块-滚柱式低副超越离合器的研究

针对传统超越离合器的运动副效率低、功率小、寿命短的问题,提出了弧块-滚柱式低副超越离合器.对其主要结构、工作原理、自锁条件、传动能力、接合效率和启闭特性进行了研究.实例计算表明,弧块-滚柱式超越离合器与同等尺寸的传统滚柱式超越离合器相比,具有较大的传动能力和较高的接合效率.同时,试验证明了该离合器具有自锁可靠,启闭灵敏,传动能力大和抗冲击能力强等优点,为解决超越离合器的性能问题提供了新的途径.     

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。     

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。     

液力机械自动变速箱起步过程控制

为研究液力机械自动变速箱起步过程的换档离合器控制,在对装用液力机械自动变速箱的车辆起步过程进行动力学分析的基础上,阐明了液力变矩器和换档离合器在起步过程中的工作机理,指出选用不同档位起步或同一档位不同路面阻力条件起步,起步过程会有差异,针对不同的起步过程制定了换档离合器的控制策略,结合两组试验数据对控制策略进行了分析,验证了控制策略的正确性.     

合作机器人助力型关节机构的驱动控制及实验研究

根据合作机器人(Cobot)的特点和超越离合器的特性,提出了基于双单向超越离合器的助力型关节机构,利用拉格朗日方法建立了单向超越离合器的数学模型和助力型关节机构的动力学模型,并基于dSPACE半物理仿真平台对助力型关节机构的特性进行了实验研究.研究结果表明,该助力型关节机构可以跟踪指令信号,具有助力约束特性,可以克服摩擦阻力,使Cobot操作轻便省力,满足合作机器人与人合作的性能要求.具有这种关节的机器人可以应用于物料搬运以及航空、航天等大型武备零件的装配生产线中.     

超越离合器综合性能试验台动态性能分析与优化

面对实际使用过程中由于电机转速大造成试验台运行过程中振动冲击过大的现象,研究通过模态分析的方法对超越离合器综合性能试验台的动态性能进行相关研究,并在其基础上对相关重要部件进行优化.首先将pro-e中所建立的超越离合器综合性能试验台的模型导入workbench软件中,对其进行模态与应力分析,发现试验台两侧的侧座是最易破坏的部位,然后对两侧的侧座进行相应的拓扑优化,并对优化后的效果进行相应验证,结果显示改进后侧座前4阶固有频率平均提高7.77％,表明该结构优化方法是有效可行的.     

考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩特性

为提升重型车辆传动系统中湿式离合器可靠性及使用寿命,建立了考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩模型,通过模型研究了不同参数对离合器扭矩特性的影响规律。首先,对湿式离合器进行仿真模拟,增加界面接触状态参数,搭建湿式离合器充油模型与结合模型。其次,基于SAE#2试验台开展湿式离合器扭矩试验,将仿真获得的结果与离合器试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。最后,结合模型研究了油压、油温和碟形量对湿式离合器扭矩特性的影响规律。结果表明:考虑了界面接触状态的模型相较于传统模型具有更高的准确性,提高了22.30%;随着控制油压的减小,离合器的总扭矩降低,当压力从1.5 MPa减小到1.0 MPa时,扭矩峰值降低了22.38%,同时制动时间延长了46.05%;润滑油温度对离合器的黏性转矩和摩擦扭矩都具有一定程度的影响,温度越高,黏性转矩越小,摩擦扭矩越大,整体制动时间稍有减小;摩擦片碟形量对离合器扭矩的影响主要体现在扭矩产生时间,碟形量的增加会导致离合器制动时间增加。     

滚轮平盘牵引式无级变速器自适应变速机构动力学分析

无级变速器（CVT）是一种理想的机械传动方案,现代工业和车辆技术的发展,希望CVT的变速机构对于负载改变能够实现自动/自适应变速,本文针对典型的同轴移动类牵引式CVT—滚轮平盘牵引式CVT,提出了一种基于螺纹-弹簧力封闭的自适应变速机构,并对其进行动力学研究。首先,给出具有螺纹-弹簧式自适应变速机构的滚轮平盘牵引式CVT结构模型;然后,分别对该CVT进行了运动学分析并给出运动学参数计算模型,根据赫兹接触理论建立其牵引点接触模型,采用分离体分析法建立了其动力学模型;最后,重点分析了变速过程中滚轮与平盘之间侧滑力的变化规律,分析出滚轮自适应负载变化的变速运动规律,研究了弹簧刚度系数对变速过程的影响,并对自适应变速过程的滚轮偏移规律进行了仿真实验验证。结果表明：（1）自适应变速过程中,当侧滑率系数大于0.55时,侧滑力大小基本恒定;（2）自适应变速过程为一振动过程,且变速机构中弹簧的刚度系数和负载力矩会直接影响变速响应时间和变速稳定时滚轮侧滑量大小;（3）在同样大小的负载作用下,不同的初始负载条件会影响到变速振动的振幅,但对于变速稳定时滚轮的偏移量无较大影响;（4）自适应变速过程的滚轮偏移规律的仿真结果与计算结果趋势吻合,但变速稳定时间有明显区别,仿真结果更接近实际情况。     

湿式换档离合器热特性仿真

针对综合传动装置中的湿武换档离合器,模拟了换档过程中对偶钢片和摩擦片的温度场和应力场瞬态变化特性.考虑了边界条件、摩擦接触、热机耦合和盘面油槽等因素,应用ABAQUS6.7建立了湿式换档离合器摩擦副的三维有限元模型.揭示了换档过程中摩擦副温度场及应力场分布规律.温度和应力在环状接触面中部数值较大,两侧处较小.对偶钢片上...     

热连轧圆钢成品孔型的有限元分析

根据ф16 mm圆钢的轧制规程,运用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA大变形弹塑性显式分析动力学模块,对终轧机架在分别采用双半径圆弧和切线扩张角两种成品孔型条件下的热连轧过程进行有限元模拟。对比分析了同一轧件在不同孔型中的金属流动特性和应力应变分布规律。结果表明,有限元模拟结果与实际生产过程相吻合;对同样采用30°扩张角的两种孔型而言,轧件在双半径圆弧成品孔型中的表面受力和总体应变分布更为均匀;轧件在成品孔型的圆弧扩张部位受到的应力较大,使轧辊轧槽表面磨损不均;采用材质硬度更高的成品轧辊,可以降低轧槽表面的磨损程度,延长轧辊孔型的使用寿命,节约生产成本。     

基于流固耦合的冲焊型液力变矩器焊接强度分析

基于单向流固耦合(FSI)分析技术,对某型冲焊型液力变矩器的焊接强度进行数值计算。计算中依据冲焊型液力变矩器焊缝处的结构特点,采用接触算法,并通过CFD和FEA相结合的方法实现了对涡轮焊接强度较为精确的预测,同时得到了涡轮结构的变形和应力分布情况。结果表明在典型的制动工况下,冲焊型液力变矩器的焊接强度能够满足要求。本文工作可为冲焊型液力变矩器的结构设计及分析提供参考和指导。     

传动式超越离合器寿命的研究

在这篇论文中,分析了传动式超越离合器的工作特点和失效原因指出:由滚柱与星轮平面间的显微滑移所产生的粘着磨损是导致超越离合器失效的主要原因,提出了对超越离合器摩擦副进行模拟试验的方法,研究了GCr15钢经渗硼和未渗硼的试样在脉动冲击载荷下的磨损规律,分析了润滑油,摩擦副表面光洁度对其使用寿命的影响。通过模拟试验和台架试验证明,对星轮表面进行渗硼处理,使用特殊的润滑油和提高星轮平面的表面光洁度,可以大大提高超越离合器的承载能力和使用寿命。     

汽车超越离合差速器试验台研究

作者对超越离合差速器的特点做了简要分析,提出了一种可用于快速强化试验超越离合差速器可靠性的试验台设计方案     

卷筒用球面滚子联轴器静力有限元分析

对球面滚子联轴器的关键零件进行有限元分析,确定其内力和接触应力的分布规律,为产品设计和接触面计算提供有关分析数据.     

动力换档离合器换挡过程动态特性仿真

通过理论分析 ,建立了系统的动力学模型和数学模型 ,并在Matalab/Simulink环境支持下 ,建立了描述动力换档离合器接合和分离两个过程的综合动力学仿真模型 .利用这一仿真模型研究了动力换档离合器接合和分离两个过程的动态特性 ,得到了换档过程的转矩、转速以及单位面积滑摩功的变化规律 .该方法可简化仿真过程计算以及进行性能分析和预测 ,为车辆传动系统动态特性的研究奠定了基础 ,也为换档规律的研究、换档过程的控制提供了方便     

特殊卷簧的刚度及应力分析

针对特殊卷簧在工作40万次后发生疲劳破坏的问题,为计算其所受最大转矩及在该最大转矩作用下所受最大应力,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真有限元分析方法,对该卷簧的刚度及所受应力情况进行分析计算.根据有限元计算及理论分析结果得出:卷簧在工作过程中簧圈发生接触,接触前刚度随施加转矩呈非线性增长,接触后刚度随施加转矩...     

Cu基粉末冶金摩擦元件接触压力仿真与试验

为准确获得摩擦副接触压力在Cu基粉末冶金摩擦片接合过程中的动态分布情况,简化离合器结构,建立Cu基粉末冶金摩擦结构压力仿真分析3-D有限元模型,获得摩擦元件接触压力分布结果,并分析造成径向和周向压力不均的主要原因.为进一步验证压力仿真的准确性,并确定摩擦元件滑摩状态下的接触压力动态变化,设计并实现了通过应变测量间接反推获得摩擦元件接触压力的动态测试试验.进行各个测量点的标定并绘制标定曲线,完成应变值的采集.仿真和试验结果表明:摩擦副的径向和周向均存在接触压力分布不均的现象;径向压力分布关系主要受加载结构影响;周向分布关系的主要影响因素为弹性模量、沟槽结构和表面不平度等;摩擦副滑动过程中接触表面动态压力分析表明,接触压力动态测量曲线有明显的周期波动,随着外载荷的增加,接触压力总是趋向于更加均匀的分布状态.     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。