斜撑式超越离合器楔块的曲线拟合及寿命预测

:针对斜撑式超越离合器楔块疲劳损伤问题,使用三坐标测量仪在获取楔块实体曲面数据基础上,采用Imageware对点云数据进行处理、曲线拟合,得到离合器的楔块截面几何尺寸.采用解析法分析离合器楔块接触应力以及楔块曲面构型与离合器寿命的关系,并对离合器寿命进行预测,研究结果为设计高效、耐用的离合器提供依据.     

阿基米德曲面楔块的PCE型离合器动力学特性分析

根据离合器设计理论,设计了阿基米德曲面楔块的PCE型离合器和单圆弧曲面楔块的PCE型离合器.在对两种PCE型离合器进行三维几何造型基础上,建立其动力学模型,对比分析了阿基米德曲面楔块的PCE型离合器与单圆弧曲面楔块的PCE型离合器的楔合时同、楔入冲击力及稳态楔合力等参数,结果表明阿基米德曲面楔块的PCE型离合器具有楔入迅速、冲击较小、稳态楔合力小的特点,具有较好的综合性能.文中研究为阿基米德曲面楔块的PCE型离合器的设计及应用提供了重要依据.     

斜撑离合器楔块外凸轮修形及其性能分析

提出了一种斜撑离合器楔块外凸轮修形方法，研究了超越状态和楔合状态下外凸轮修形后的楔块受力计算方法，分析了不同外凸轮修形曲线对楔块接触性能的影响。结果表明，楔块外凸轮修形能够在不影响楔块楔合性能的情况下减小超越状态下斜撑离合器楔块接触应力，有助于减少超越磨损。     

楔块式离合器设计中径向变形评估研究

根据文献中的方法设计使用非标准楔块的楔块式离合器(简称非标准楔块式离合器)时,由于缺乏有效凸轮升程数据,无法进行径向变形评估.通过分析楔块的工作过程,给出了非标准楔块式离合器设计时的一种实用方法.对于自行设计、制造高性能楔块式离合器有一定指导意义.     

对数型面楔块斜撑离合器的磨损寿命分析

针对斜撑离合器在超越工况下出现磨损现象,基于Hertz接触理论,建立斜撑离合器的楔块磨损数值模型。根据离合器强制连续原理,采用齐次坐标变换方法,分析了5种楔角斜撑离合器的最大允许磨损量,并依据离合器应用工况,得到了5种楔角的斜撑离合器在差速超越和全速超越条件下的磨损寿命。基于楔块与内外环之间的接触分析和磨损模型,得到了楔块磨损后的截面几何形状。研究结果表明,相同工况下斜撑离合器允许的最大磨损量随着楔角的增加而增大,适当提高离合器的楔角,有利于提高斜撑离合器的磨损寿命;楔块在轴向方向的磨损不均匀,且磨损主要发生在内凸轮面上。本文研究可为斜撑离合器设计与故障分析提供依据。     

新的轴孔联接方法

我厂从联邦德国引进了N19T高速冲床,其高精度分度机构中挂轮与轴的联接采用了如图所示的结构。图示为夹紧状态下的轴孔联接装置。弹簧1通过楔轴3,使楔块2增力后胀紧齿轮7内孔。更换齿轮时下旋螺钉4,待弹簧1被压下后,楔块2对内孔的作用力消除,齿轮即轻松地取出。     

楔块重心位置对斜撑离合器性能的影响

在强制连续约束（PCE）型超越离合器工作过程中,由于楔块的重心与其自身旋转中心不重合,导致其所受离心力产生一个绕中心的扭矩,使得楔块惯性扭矩随重心位置改变,进而影响离合器的工作性能。采用分解法及坐标变换建立了楔块重心位置模型,采用ADAMS软件建立了斜撑离合器动力学模型,研究了不同重心位置的楔块对接触力及离合器接合、脱开性能的影响规律。结果表明：当重心位于旋转中心左侧0.05 mm时,楔块与内外环接触力将比位于中心左侧0.01 mm增大6%,离合器的接合时间加速14%,有利于楔合;当重心位于旋转中心右侧0.05 mm时,楔块与内外环接触力将比位于中心右侧0.01 mm减小6%,离合器的脱开时间加速20%,脱开性能变好。     

对斜撑超越离合器力学性能的影响分析

斜撑超越离合器是航空上重要的传动部件。介绍了离合器的自锁条件、总径向变形、楔块的接触角以及接触应力的计算方法;以某全相位型斜撑离合器为对象,分析了楔块与内环滚道表面磨损量对离合器自锁、总径向变形、楔块的接触角、接触应力等力学性能参数的影响,研究结果为离合器的设计提供参考。     

不同摩擦条件对强制连续约束型离合器工作性能的影响

采用有限元和动力学分析方法,探讨强制连续约束(Positive-continuous-engagement, PCE)型离合器在不同摩擦条件下的力学特性;在Marc平台上建立由楔块和内外环组成的离合器的三维有限元模型,分析楔块与内外环的接触强度特性,得到等效Mises应力和法向应力在不同的摩擦因数下的分布曲线图及接触时的最大应力位置.采用ADAMS对该离合器进行动力学仿真,得到该离合器在不同摩擦因数下的楔合时间、楔入冲击力及稳态楔合力参数的曲线图.结果表明,若摩擦因数选得太小,接触区域变成滑动区域,离合器无法进入摩擦自动锁紧状态,在满足自锁条件下,随着摩擦因数的增大,各接触应力值变化不大,但磨损区域会变大,最大应力发生在楔块内凸轮面上.摩擦因数的变化对楔合时间影响较小,摩擦因数的增大会降低楔入冲击力,可以减少离合器低周疲劳失效,延长离合器寿命,为PCE型离合器设计及失效研究提供了重要依据.     

混合陶瓷楔块超越离合器的设计及基本性能分析

针对当前楔块超越离合器存在的楔块磨损失效以及高温、高载下易与滚道发生胶合破坏的问题,本文提出采用Si3N_4陶瓷材料来设计、制造离合器的楔块,以此来更好地满足特殊工作环境(高速、高温、强磁、强酸等)下的应用要求,并对混合陶瓷楔块离合器的设计及性能进行研究。