考虑时变摩擦的直齿轮副啮合刚度计算及其影响因素分析

针对直齿轮副啮合过程存在时变摩擦问题,建立直齿轮副啮合模型,推导齿轮副在啮合点处的相对滑动速度、卷吸速度、滑滚比、综合曲率半径及轮齿接触压力,研究单双齿交替啮合过程中单齿承载变化下的齿面摩擦因数变化规律。基于势能法推导计及时变摩擦的直齿轮副啮合刚度解析式,分析无摩擦力、定摩擦力和时变摩擦力作用下直齿轮副啮合刚度的变化规律,进而研究时变摩擦作用下齿轮模数、齿宽、压力角、粗糙度、输入转矩等参数对直齿轮副时变啮合刚度的影响规律。研究结果表明,时变摩擦因数在单双齿交替啮合区发生突变,在节点处趋于0;摩擦力作用下单齿刚度在啮入阶段将增大,啮出阶段将减小;定摩擦力作用使啮合刚度在节点处发生突变;时变摩擦力作用使啮合刚度在单双齿交替啮合处发生突变,在节点处与无摩擦时变化规律一致;齿轮副啮合刚度随模数、齿宽增大而增大,随压力角增大而减小;啮合刚度变化量随齿面粗糙度增大而增大,随输入转矩增大而减小。     

基于ANSYS齿轮轴的模态分析

齿轮轴对于减速器是非常重要的部件,文章通过UG建立齿轮轴的三维模型,利用ANSYS Workbench对其进行模态分析,得到前6阶模态的固有频率;通过简化模型计算,并与完整模型计算结果对比。结果表明,简化模型与完整模型计算结果误差小于2.65%,前6阶固有频率对应转速大于齿轮轴的运行转速,齿轮轴不会发生共振,齿轮轴设计合理。     

变速箱轴承动载荷分析

变速箱的应用场合广泛,而轴承是变速箱中的重要部件,轴承的寿命对变速箱的使用寿命有很大的影响。为了延长轴承的使用寿命,需要根据轴承的工况合理选择轴承的类型。基于有限元软件对变速箱齿轮进行计算,考虑齿轮时变刚度的影响,得出齿轮刚度影响下的齿轮轴承动载荷,为齿轮箱轴承的选型提供了依据。     

折叠翼弹跳机器人机构设计及运动性能分析

为提高弹跳机器人的弹跳性能,解决弹跳机器人姿态调节和弹跳距离的问题,设计一种折叠翼弹跳机器人.通过调节多链弹跳机构的空间开链机构姿态实现对机器人弹跳朝向和起跳角的控制,研究折叠翼的滑翔下落特性增加机器人的弹跳距离.进行了姿态调整仿真和运动轨迹仿真,并在研制的折叠翼弹跳机器人样机上进行了弹跳运动实验.结果该样机显示出较高的弹跳性能.当起跳角度为80?时,弹跳高度约为0.98 m.当起跳角度为60?时,弹跳距离约为3 m,弹跳距离约为对比试验中无折叠翼弹跳机器人的1.7倍,但弹跳高度略低于无折叠翼弹跳机器人.折叠翼弹跳机器人具有良好的弹跳性能,能够完成地面上任何姿态的弹跳运动.     

模糊PID控制的电子节温器对油耗的影响

针对传统内燃机水温控制系统不能准确、快速、稳定地调节发动机水温的问题,在Simulink环境下设计了模糊控制器,建立了基于模糊比例-积分-微分(PID)控制的冷却水系统的仿真模型,对使用模糊PID控制的电子节温器与传统机械节温器进行油耗对比试验。仿真及试验结果显示:采用模糊PID控制系统比传统PID控制效果更佳,能减少水温的超调及系统调控的时间。使用模糊PID控制的电子节温器能提高发动机工作时的水温且能有效控制水温的波动,减少风扇开启时间。发动机水温升高能降低发动机的油耗,在新欧洲行驶循环(NEDC)工况下,其节油效率为0.7%;低速小负荷稳态工况下,其节油效率最高可达4.7%。     

基于HyperMesh的汽车发动机冷却风扇有限元分析

发动机风扇因其在冷却系统中的重要性而备受关注,但扇叶的断裂也使设计者备受困扰,同时给使用者也带来诸多的麻烦。针对以上问题,在HyperMesh中首先对风扇进行前期的几何处理、网格划分、以及静力学分析和模型优化析最后通过模态分析对优化后的模型进行验证等完成发动机冷却风扇的有限元分析,结果表明:模态分析的前六阶的振动频率和主振型都比较稳定证明优化的可行性。进而提高风扇的静力学性能,改善风扇的工作质量。     

电动汽车传动系统高速斜齿轮动载荷谱研究

与传统燃油汽车相比,电动汽车传动系统构件时常运行在高频、强冲击、超长周次的动态载荷作用下,更易诱发变速器齿轮发生接触疲劳破坏。为了准确计算电动汽车高速斜齿轮实际工况下的动态载荷,获取其动态载荷谱,建立车用永磁同步电机的矢量控制模型,基于循环工况对模型进行仿真,得到驱动电机的动态转矩输出;以电机的动态转矩作为变速器驱动转矩,计算齿轮接触应力-时间历程,采用雨流计数法对应力-时间历程进行循环计数和统计分析,获取循环工况下电动汽车传动系统高速斜齿轮的疲劳载荷谱。研究结果为纯电动汽车传动系统疲劳寿命预测和可靠性分析奠定了基础。     

基于SSAE的滚动轴承故障的分类预测

本文提出了一种基于堆栈稀疏自编码器(SSAE)的滚动轴承故障类别的自动识别方法。将原始轴承信号进行截断处理,既保留了有用信息,又扩充了样本数量,有利于神经网络的训练。采用双层SAE神经网络模型,结合softmax分类器,完成对轴承故障类别的自动识别,通过对比实验表明,本文所提方法稳定有效,且准确率高。     

新型斜盘发动机设计与动力学仿真

斜盘动力机械从特种发动机拓展应用到通用动力机械领域须考虑其转速稳定性、动平衡性能和生产制造等多方面的因素.利用一对弧齿锥齿轮的章动运动驱动转缸式斜盘发动机的机体转动的理念,设计了一种新型斜盘发动机,使汽缸盖与气缸之间存在相对角位移,进而实现差速配气.该方案取消了行星齿轮系,减少了动能损耗;同时,采用弧齿锥齿轮代替传统直齿锥齿轮的结构,降低了振动和噪声,优化了配气系统布置.通过SolidWorks建立三维模型并联合Adams平台对其仿真对比分析,结果表明,与传统的转缸式直齿锥齿轮和定缸式直导槽方案相比,该结构方案具有良好的转速稳定性能,且能有效地控制振动.     

基于图论的三构态助老变胞机构的设计与运动学分析

为了研发一款助老机器人,基于图论理论、机构的数综合,设计了一种可在2自由度、1自由度、0自由度之间切换的三构态助老变胞机构。针对变胞机构的2自由度行走构态,运用闭环矢量法进行了运动学分析,得到该变胞机构在该构态下关键位置的位移、速度、加速度等变化规律。分析结果显示,位移曲线在支撑期过渡到摆动期时位移变化较大,在步态周期的后40%内,速度、加速度均有较大变化,符合人体步态规律,表明该助老变胞机构设计是合理的。