变速器水冷系统对变速器换挡性能的影响研究

针对车辆低温启动后,在较长一段时间内高挡换低挡换挡时间长的问题,通过试验验证,找出该工况下换挡困难的直接原因,并通过增加变速器水冷系统大幅度缩短了车辆在低温启动后高挡向低挡转换的时间。     

基于刚柔耦合模型的变速器敲击特性

为研究变速器齿轮传动系统的敲击振动特性,专门设计了一台只包含两个档位的试验变速器。以该试验变速器为研究对象,综合考虑各零部件连接关系、齿轮内部动态激励、发动机转速波动和负载激励、轴承刚度阻尼特性以及箱体的柔性化特性,运用LMS virtual lab软件建立变速器的刚柔耦合多体动力学模型,分析了变速器齿轮系统敲击的产生条件并给出敲击时间历程与各影响因素的理论表达式,最后基于刚柔耦合模型对敲击各影响因素进行系统的分析研究。研究结果表明,通过合理地设计齿轮系统参数可以把敲击控制在理想范围内。     

无级变速器刚柔耦合模型的性能仿真研究

以封闭式无级变速器为研究对象,建立其刚柔耦合虚拟样机模型并进行虚拟仿真试验.对行星锥盘和输入轴等两个柔性体构件的动力学仿真结果进行分析,并且对构件进行耐久性分析,获得了在仿真过程中构件的动态应力分布情况.为实现无级变速器的精确动力学分析研究提供了新方法,为变速器传动设计提供依据.     

电控机械式自动变速器时序重叠换挡系统设计与研究

为解决电控机械式自动变速器（AMT）动力中断时间过长的问题,研制了一种基于电磁直线执行器的时序重叠换挡系统。介绍了关键部件电磁直线执行器的结构和工作原理,建立了机、电、磁耦合的系统模型,并通过实验进行了性能分析。提出了时序重叠换挡的控制策略,基于二自由度控制原理设计了位置复合控制器。仿真和实验结果表明,提出的位置复合控制器具有较好的系统响应和扰动抑制特性;在转速差为500 r/min、被同步惯量为0.01 kg·m2条件下,采用时序重叠换挡方式由2挡换至3挡的换挡时间约为130 ms,时序重叠控制减少时间约20 ms,换挡时间缩短15%以上。     

双离合变速器敲击噪声的仿真分析与实验评价

针对某变速器在车辆一挡起步工况实验中出现敲击噪声的问题,利用LMS Virtual.Lab软件搭建了包含轴、齿轮、同步器、轴承、差速器、壳体等部件的双离合变速器刚柔耦合模型.考虑输入轴转速波动、轴承刚度非线性、齿轮啮合时变刚度和阻滞力矩,以再现敲击噪声发生时壳体的振动响应.仿真计算与实验结果的良好一致性,验证了仿真分析方法的有效性.     

基于多体系统动力学的重载凹底平车动态响应仿真分析

为研究重载凹底平车的动态响应特性,基于多体系统动力学软件SIMPACK,建立320 t凹底平车系统刚体与刚柔耦合体动力学模型,进行动态响应仿真分析,仿真计算空、重车在不同速度下的运行,获得中底架试验点处的加速度动态响应结果。与线路试验值比较发现,在空、重车试验点位置加速度值的变化中,刚柔耦合模型的峰值要比刚体模型值要大,但两种模型下的总体趋势相似,加速度最大值都是随着速度的提高而逐渐增大,并且在每一种速度下刚柔耦合模型的值均比刚体模型的要大。另外,在运行速度不断提高时,仿真得到的两种模型的加速度平均值在空、重车试验点位置也是随着速度增加而增大,与试验结果吻合很好。其中,刚柔耦合模型的加速度平均值比刚性模型的更接近试验值,说明刚柔耦合模型比较合理。同一级速度下,重车的动态响应比空车大。     

某汽车鼓式制动器虚拟样机的建模与仿真分析

为研究鼓式制动器的模拟仿真情况,将摩擦片分别视为刚性体和柔性体。基于多体动力学分析软件ADAMS和有限元软件ANSYS,提出鼓式制动器多刚体模型和刚柔耦合模型的建立方法,得到制动性能仿真结果,然后分别与理论制动力矩相对比。结果验证了模型的正确性,且刚柔耦合建模方式更加合理。     

健骑机刚柔耦合动力学仿真分析

为准确描述健骑机在工作过程中的性能,基于刚柔耦合理论,联合运用ADAMS和ANSYS软件,分析健骑机的动力学问题。首先完成健骑机多刚体简化模型的动力学仿真。应用ANSYS计算了健骑机底座的模态和谐响应等动力学特性。在ADAMS中将底座视为柔性体进行健骑机的动力学仿真,并与多刚体动力学仿真结果对比分析。结果表明,与多刚体模型相比,刚柔耦合模型的仿真结果能更准确地反映健骑机实际工作时的动态性能,提高健骑机的结构设计效率。     

考虑悬架柔性的刚柔耦合汽车平顺性研究

目前对车辆平顺性的研究一般采用多刚体动力学的方法,而没有考虑悬架柔性体对其的影响,致使仿真值和实际值存在一定差别。为了提高模型的仿真精度,基于多体动力学理论,有限元及模态综合法建立了计及前悬架横向稳定杆,下摆臂和后悬架扭转梁柔性的刚柔耦合整车模型。建立B级随机路面模型,对整车进行随机路面平顺性仿真计算。研究结果表明:与多刚体模型相比,刚柔耦合作用使座椅加权加速度均方根值减小,刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,说明在研究整车平顺性时,建立刚柔耦合悬架模型是有必要的。     

采埃孚9速自动变速器传动特性分析

以采埃孚9速自动变速器(9HP48)为研究对象,明确了自动变速器各挡位中动力传递的线路,对各挡位的传动比和转矩比(考虑摩擦损失)进行理论推导,并运用克莱伊涅斯公式计算了9个前进挡和1个倒挡的传动效率.为了验证理论推导的正确性,使用AMESim仿真软件建立自动变速器的仿真模型,通过仿真计算得到每一挡位传动比和传动效率数值,对比发现,仿真结果与理论分析结果相吻合.仿真结果验证了理论推导的正确性,也为优化自动变速器传动方案提供了基础.     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落...     

闭环齿轮传动系统传动误差研究

利用当量啮合误差原理,建立闭环齿轮传动系统各齿轮共同作用时传动误差与时间的关系式,得出了闭环齿轮传动系统传动误差随时间的变化规律,利用蒙特卡罗法验证了传动误差随时间变化规律的正确性。依据闭环齿轮传动系统的角频率特性,研究各齿轮误差初始相位与齿轮传动误差的关系及两支路传动误差的同步性;构建了同步传动误差和各齿轮传动误差之间的耦合模型,提出减小同步传动误差的措施,实例分析表明,该措施可以有效地提高闭环齿轮传动系统的传动平稳性。     

基于啮合特性直齿锥齿轮分支传动静力学均载分析

为了改善直齿锥齿轮分支传动系统性能,提出基于啮合特性的静态均载分析方法。通过建立考虑中心轮安装误差的单级分支系统多体齿轮齿面接触分析(MTCA)方法,获得各齿轮副初始接触间隙;计及该间隙引起的啮合偏差,采用集中参数法主要考虑中心轮的浮动特性,建立考虑其支撑变形、各齿轮扭转变形相互耦合的静力学平衡方程,获得各分支均载系数,分析了载荷、安装误差、支撑刚度等对系统均载系数的影响。结果表明,随支撑刚度、安装误差的增大,均载系数逐渐增大,轴向对正误差和偏置对正误差对均载系数的影响是等效的;随转矩的增加,均载系数逐渐减小;各分支齿轮副的几何传动误差大小反映了均载系数变化规律,即齿面初始间隙越大,承担的载荷越小。研究结果为高精度直齿锥齿轮分支系统的均载分析提供了理论参考。     

柔性牵引器刚柔耦合动力学特征及结构优化

传统牵引器支撑机构多为刚性结构,在井下极易产生卡堵等问题,基于该工程背景,提出了一种新的基于斜块柔性支撑机构的伸缩式牵引器结构方案;牵引器在负载力作用下与管壁保持锁止,是牵引器向前爬行的关键,建立了柔性支撑机构在负载力作用下的刚柔耦合动力学模型,揭示了跨度、宽度、厚度和倒角等参数对柔性支撑机构锁止的影响规律,得到了柔性支撑机构结构优化设计方法;通过刚柔耦合动力学仿真分析了刚柔耦合模型相比于刚性模型的优越性,得到了在最优跨度、宽度、厚度和倒角下柔性支撑机构的最大负载力。实验结果表明,实测值与理论分析值和仿真值基本一致,验证了柔性支撑机构牵引锁止影响规律和刚柔耦合模型仿真的正确性。     

基于刚柔耦合的高方平筛动力学建模与振动模态分析

针对高方平筛和其上固结的柔性吊杆组成的动力学系统,进行了刚柔耦合的动力学建模和振动模态分析。将筛体—偏重块系统和吊杆分别作为刚体和弹性的可变形体,建立了筛体稳态圆振动方程和吊杆悬臂梁力学模型,总结出系统固有频率的计算方法。在此基础上,采用有限元方法对系统进行了模态计算和动力学响应分析。结果表明,理论模型能够很好地反映筛体与吊杆之间的动力学耦合关系;以理论分析为基础的载荷和边界条件的设置,使有限元仿真结果较准确地模拟了系统实际的振动特性。     

基于ADAMS的装载机工作装置动力学仿真方法研究

文中针对装载机工作装置进行动应力测试需要较高的时间与人力成本,以国产额定载重9t装载机为研究对象。提出一种应用虚拟样机技术快速获得装载机工作装置应力特性的方法。在ADAMS中建立了工作装置虚拟样机模型,对工作装置在不同工况下利用Step函数进行多刚体动力学仿真分析,得到的铰点载荷与实测载荷进行对比,验证仿真方法的合理性。利用Ansys生成动臂、摇臂以及连杆的柔性体文件,采用模态叠加法建立工作装置刚柔耦合动力学模型,导入不同工况下实测液压缸位移与铰点载荷,进行了工作装置动力学仿真分析,与Step函数仿真结果对比,结果表明：对于刚体动力学仿真分析,利用Step函数模拟铲装作业可以较好地反映铰点处的峰值载荷。对于刚柔耦合动力学仿真分析,基于实测载荷的最大应力与基于Step函数模拟的最大应力相对误差不超过26%,研究为装载机工作装置的强度分析与结构优化提供参考依据。     

大型机器人冲压生产线多软件联合仿真

为快速设计研制大型机器人冲压生产线并满足运动学、动力学、刚度等方面的设计要求,提出基于接口技术的多软件联合仿真策略：利用Dynaform软件模拟板料冲压成形过程、捕获动态负载曲线,并加载到压机上用于逼近真实载荷;利用ANSYS软件对关键部件作柔性化处理并导入ADAMS中替换相应的刚体,建立刚柔耦合的冲压线虚拟样机。以加工汽车侧围板为例,建立冲压线中主压机的运动学和动力学数学模型,提出系统能耗指标和安全-效率平衡系数两个综合性能评价指标。将刚柔耦合虚拟样机的仿真结果与理论计算结果及多刚体虚拟样机的仿真结果进行对比分析。结果表明,刚柔耦合的虚拟样机能够提高仿真精度、更真实地反映加工过程,为冲压线的整体设计、关键参数选择及现场安装调试提供理论依据。     

含柔性吸附材料的攀爬机器人振动特性与稳定性分析研究

为了提升攀爬机器人壁面运动稳定性从而提高其工程应用能力。针对攀爬机器人壁面运动过程的振动与动力学耦合特性问题,本文设计制作了一种含柔性吸附材料的攀爬机器人。基于刚柔耦合原理,获得刚性体与柔性体运动学递推关系,利用拉格朗日原理建立攀爬机器人动力学方程。推导得到反应动力学耦合程度的数学模型。通过仿真分析得到运行相同位移情况下,通过调整加减速时间比例使得机器人振幅下降35%,分析得到一定范围内攀爬机器人刚性质量与吸附材料弹性模量增加通过降低动力学耦合程度降低攀爬机器人振动响应。通过样机实验测量了攀爬机器人负载能力与不同运动阶段真空度与流量的稳定性。研究为攀爬机器人的驱动控制策略与工程应用奠定基础。