CFL楔块超越离合器结构及应用

超越离合器是属于自控离合器的一种。它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的离合器。超越离合器是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。是机电一体化产品中机械传动的基础件。对其基本要求是：自锁可靠、解脱轻便、动作准确、结构紧凑、外形尺寸小、质量轻、惯性小；操作方便、安全可靠；接合元件耐磨，承载能力大，寿命长。     

环式超越离合器的数理模型及新型张环式超越离合器

环式超越离合器具有承载能力强,响应灵敏,对磨损具有较强容忍性等特点,张环式超越离合器是此类超越离合器的一个分支。文中从机械自锁的基本机理出发,对环式超越离合器的自锁原理进行了研究,探究其自锁模型。提出了一种张环式超越离合器,分自锁环节和控制环节对其自锁条件进行了分析。仿真分析表明,此类超越离合器接合过程快速可靠,具有一定的理论和推广意义。     

离合器从动盘性能对汽车耸车的影响

为了研究离合器从动盘性能对汽车耸车振动的影响,建立了传动系统-汽车整车的11自由度非线性动力学模型。模型考虑了离合器从动盘的扭转特性、干摩擦阻尼、离合器接合黏滑特性以及变速器轮齿啮合刚度。利用建立的模型计算汽车起步过程系统动力学响应,通过实车测试验证模型的正确性,分析离合器从动盘性能参数对耸车振动的影响。结果表明:汽车的耸车现象发生在离合器完全接合之后;耸车振动频率与传动系第2阶固有频率相近;提高静摩擦因数,降低从动盘转动惯量和2级扭转刚度,可以降低汽车在起步过程中的耸车振动。本研究的建模和分析方法,可以用来计算与分析离合器从动盘结构性能参数对整车耸车振动特性的影响。     

基于解决变速箱怠速敲齿的摩擦离合器传动系统的建模与分析方法

建立汽车怠速状态下传动系统的四自由度集总参数模型,给出怠速工况下系统动态响应的计算方法。定义齿轮敲击指数作为怠速敲齿的评价指标,分析离合器从动盘扭转减振器的多级扭转非线性特性、齿轮间啮合力时变特性对齿轮敲击指数的影响。针对一汽车怠速时敲齿的问题,利用建立的模型,对扭转减振器的一级扭转刚度和一级扭转角进行改进,分析离合器改进前后变速器的齿轮敲击指数、齿轮啮合力以及啮合齿轮间相对位移随时间的变化。在怠速工况下,测试分析离合器改进前后对发动机舱变速器侧的噪声、变速箱壳体振动加速度的影响。测试结果和计算结果表明:齿轮敲击指数与变速器侧的噪声、变速箱壳体振动加速度有一定的关联性;基于本文的建模分析方法,可调整离合器的扭转减振器一级扭转刚度和一级扭转角,降低汽车怠速时变速器的敲齿现象。     

链环式超越离合器自锁特性分析及全区间自锁的实现

链环式超越离合器在使用过程中 ,常常由于磨损和安装位置问题而不自锁 ,本文通过对链环式超越离合器自锁模型的分析 ,改善了链环式超越离合器的自锁特性 ,使链环式超越离合器在设计范围内实现了全区间自锁 ,并通过试验证明了这一点。     

转炉减速器齿轮传动系统振动分析

通过建立齿轮振动弹性体模型,并确定转炉减速器主、从动齿轮无量纲系数,建立了齿轮动力学模型。在确保收敛精度的基础上,利用变步长四阶龙格库塔法数值计算方法,对转炉减速器主、从动齿轮的非线性弹性体振动进行了分析研究,比较了齿轮系统的速度和位移无量纲曲线。仿真结果为转炉扩容齿轮减速器计算提供了基础。     

脉动式无级变速器真实运动规律的研究

对脉动式无级变速器作了较全面的动力学分析。考虑运动副摩擦、电机转速，将系统简化为一个等效动力学模型；考虑超越离合器的弹性接触和滚动摩擦，建立了超越离合器楔紧过程的动力学模型。综合考虑上述各因素，对该机构进行了弹性动力学分析，计算出了考虑振动情况下的脉动式无级变速器的运动及动力特性、机构各运动副的约束反力以及超越离合器的动态工作过程等，为该无级变速器的开发研究及动态设计提供了依据。     

圆盘式磁流变调速风扇离合器的理论研究

应用B ingham模型来描述磁流变液的本构方程,在理论上分析了盘式磁流变液风扇离合器的调速机理;建立了离合器传递转矩与输出转速的计算模型,并导出了设计计算公式;讨论了动态响应特性、功率损失特性、传递的转矩及调速范围与离合器结构参数等因素的关系。结果表明:影响离合器动态品质的主要因素为其结构参数,减小从动盘的转动惯量可以改善系统的动态特性;离合器的调速范围主要由工作间隙和磁流变液零场粘度决定,减小磁流变液零场粘度和适当增大工作间隙可以减小粘性功率损失,提高效率。     

自激型汽车摆振的建模研究

针对现有车辆动力学模型不能准确仿真汽车自激型摆振的现状,开发了一个用于仿真自激型汽车摆振动态过程的整车模型。通过转向系整体动力学建模,建立左右转向轮的力学联系;建立转向系统干摩擦模型,准确描述转向主销处的静摩擦特性;利用车轮模型对胎体的弹性特性进行准确描述。通过典型工况的仿真,验证所建模型具备准确仿真自激型摆振动态过程的能力。利用模型对影响自激型摆振的关键参数进行仿真研究,给出避免摆振的具体措施。     

实现等速往复运动的机械传动系统动力学分析

一种非圆齿轮-正弦机构串联组合而成的组合机构理论上可严格实现从动件等速往复运动规律。但由于机械系统的动力学效应和电动机输出特性等因素引起的电动机输出轴的速度波动,会导致从动件等速运动速度发生偏差。文中以该组合机构的主传动系统为研究对象,建立了电动机-主传动系统单自由度多刚体动力学模型,并采用数值法求解其运动微分方程,得到了从启动到稳态运动过程中电动机角速度及正弦机构从动件输出速度变化规律。计算结果表明:额定工况条件下电动机角速度波动率为9.78%,正弦机构从动件输出速度偏差率为0.164%。在此基础上,建立了考虑非圆齿轮轮齿弹性变形的主传动系统弹性动力学模型,采用Runge-Kutta法求解系统运动微分方程,得到了额定工况条件下一个运动周期内从动件的往复运动速度规律,其从动件偏差率增加到0.568%。在需要严格实现等速运动规律的应用场合,系统的动力学效应是不可忽视的。     

新型张环式超越离合器的工作原理及自锁与超越条件

提出一种新型张环式超越离合器,其自锁构件呈环状,与输出构件成低副面接触,与传统的高副式超越离合器相比承载能力有所提高。对该张环式超越离合器自锁及超越条件进行分析,并研究了其自锁条件对滚柱磨损的敏感性,研究表明,在该项性能上该超越离合器优于滚柱式超越离合器。最后对新型张环式超越离合器进行了仿真及实验验证。     

气动肌肉关节的刚度分析及变刚度运动控制

根据人腿髋关节、膝关节骨骼结构及拮抗肌肉运动发力特点,设计一种拮抗气动肌肉驱动的仿生单腿机器人;由三元素模型求单根肌肉及关节摆动下被动刚度特性,分析关节角度/刚度关系;为实现仿生腿膝关节刚度可控的角度控制,建立仿生关节关于角度/刚度的基本气压解算模型;基于计算力矩控制对非线性对象具有高度补偿线性化性,提出含力矩项补偿的改进气压解算模型。搭建仿真及样机实验平台,结果表明,含两种气压解算模型的双闭环控制算法均能较好跟随膝关节角度/刚度,含带力矩项补偿模型的双闭环控制算法对膝关节的角度/刚度控制精度优于含基本模型的双闭环控制算法。该算法适用拮抗气动肌肉关节的类人运动,可满足人机协作时可靠性、柔顺性、仿生性等要求。     

斜撑式超越离合器楔角的计算分析

介绍了斜撑式超越离合器的结构及工作原理,推导了该离合器的自锁条件与初始楔角,为斜撑式超越离合器的设计提供理论依据,最后分析了内、外环的磨损对工作楔角的影响。     

反传动双向逆止器的设计与分析

根据摩擦自锁原理和理论,利用摩擦式棘轮机构的设计思想设计了一种滚柱式逆止器,能够实现正传动双向传递扭矩及运动和反传动双向逆止的功能.作为主动轴和从动轴间的传递由主动轴精确定位、传动转矩或切断转矩的传动装置,也可以作为防止逆转机构,单独使用,可以广泛用于起重机械、矿山机械、机床等诸多需要反传动双向逆止功能的机械装备中.     

超越离合器自锁本质辨析

为了研究超越离合器的工作原理是否是"自锁",分析了摩擦锁紧的两种状态:"自锁"和"压紧不打滑",从工作条件、几何结构和锁紧原理的角度对这两种状态进行了比较,并重点分析了链环式超越离合器,得出链环式超越离合器的工作原理是自锁的结论.     

装载机液力变矩器闭锁过程动态分析

为了减小装载机液力变矩器闭锁过程中产生的振动冲击对零部件使用寿命的影响,提高闭锁品质,根据装载机闭锁离合器工作原理对液力变矩器闭锁过程和接合参数进行了分析,并设计了闭锁充油液压控制系统及充油控制曲线,同时对装载机传动系统进行了简化,建立了闭锁过程的数学模型;基于该模型运用Simulink软件进行了建模仿真,分别分析了闭锁充油时间和充油压力对动态闭锁过程的影响,分析结果表明：闭锁充油时间在0.2s、充油压力在1.2MPa时闭锁效果最佳。验证了所设计的闭锁充油控制曲线是正确的,达到了减小闭锁过程中的动载荷并提高车辆运动平稳性的目的,为其他工程车辆闭锁过程动态分析研究提供了参考。     

超越离合器应力应变比较分析

建立了典型的普通滚珠式超越离合器、楔块式超越离合器与多滚柱式超越离合器工作时应力应变状态模型,通过对三种超越离合器进行自锁失效分析,利用模拟仿真方法研究并比较了应力应变的变化对三种超越离合器的使用寿命的影响。     

Dynamic properties of contact thermometers for high temperatures

Temperature sensors used in exhaust systems of combustion engines have to measure enormous temperature differences within the shortest periods of time. This serves to protect the engine parts with respect to their temperature stability and to govern the energy efficient operation of the engine. Numerical calculations with the Finite Elements Method are used to estimate static-thermal measurement errors and dynamic characteristics primarily concerning medium specificity and construction of the temperature sensors. New test equipment requires comparing various thermometers under real conditions (high temperature steps and velocity). Prediction models are used to correct the dynamic behavior and to predict the fluid temperature faster accurately.     

Optimal Design of Novel Electromagnetic-Ring Active Balancing Actuator with Radial Excitation

Imbalance vibration is a typical failure mode of rotational machines and has significant negative effects on the effii-ciency,accuracy,and service life of equipment.To automatically reduce the imbalance vibration during the opera-tional process,different types of active balancing actuators have been designed and widely applied in actual produc-tion.However,the existing electromagnetic-ring active balancing actuator is designed based on an axial excitation structure which can cause structural instability and has low electromagnetic driving efficiency.In this paper,a novel radial excitation structure and the working principle of an electromagnetic-ring active balancing actuator with a combined driving strategy are presented in detail.Then,based on a finite element model,the performance param-eters of the actuator are analyzed,and reasonable design parameters are obtained.Self-locking torque measurements and comparative static and dynamic experiments are performed to validate the self-locking torque and driving effi-ciency of the actuator.The results indicate that this novel active balancing actuator has sufficient self-locking torque,achieves normal step rotation at 2000 r/min,and reduces the driving voltage by 12.5％.The proposed novel balancing actuator using radial excitation and a combination of permanent magnets and soft-iron blocks has improved electro-magnetic efficiency and a more stable and compact structure.     

双电机后驱车辆操纵稳定性分层混杂模型预测控制

为改善车辆在复杂工况下的操纵稳定性,解决低附着路面易失稳的问题,针对后驱双电机轮边驱动电动汽车提出一种结合直接横摆控制与主动转向控制的操纵稳定性控制策略。控制策略采用分层控制结构：上层控制器采用多输入多输出系统的模型预测控制,对目标附加横摆力矩与前轮主动转向角进行求解;下层转矩分配控制器采用混杂模型预测控制（hMPC）,将轮胎纵向力的非线性特征简化为分段的混杂系统,在分配驱动转矩时考虑车轮在不同工况下的滑转情况。搭建了基于dSPACE实时仿真系统的仿真平台,在高附着、低附着路面下进行半实物仿真试验。仿真结果表明,与二次规划（QP）转矩分配算法相比,高附着路面工况下平均相对误差减小了17.64%,方均根误差减小了42.86%,最大偏离误差相对减少了7.64%;低附着路面工况下可以有效防止车辆失稳,改善操纵稳定性。