基于UG和MATLAB汽车传动轴当量夹角的优化研究

根据某商务车底盘传动轴开发要求,利用三维软件UG建立其三万向传动轴仿真模型,分析了不同工况下的传动轴当量夹角变化及转速波动情况,并找出其波动变化较大的位置;再利用MATLAB软件编制当量夹角及转速优化程序,对其进行优化分析.优化结果表明,当量夹角在空载工况下提高了49.1%,满载工况下提高了19.6%,以及临界转速提高了6.2%,达到了优化目的,满足了性能要求,进一步改善了底盘运动学性能.     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

以功率为3兆瓦的风力发电增速箱为例,利用PRO／E建立行星架及齿轮等基本构件的分析简化模型,利用ANSYS软件生成齿轮啮合的三维有限元接触模型,通过对模型进行网格划分、加载和求解,求得其在额定载荷作用下的弹性变形数据。结果表明：行星架在额定载荷的作用下出现应力集中现象,应力主要集中在行星架功率输入端的传动轴部分,并且传动轴部分在载荷的作用下发生了最大位移;行星齿轮传动中各基本构件经过分析计算与校核得出其受到的最大应力均小于材料的屈服极限,符合材料的强度要求。     

区间干涉模型下的非概率可靠性应用研究

针对可靠性分析中不确定参数的分布类型难以精确获得的情况,采用非概率方法进行可靠性分析.用区间模型描述不确定参数,结合应力-强度非概率集合干涉理论,建立了不同情况下的非概率可靠性指标,分析了某传动轴在概率模型和区间模型下的可靠性指标以及不确定参数的离差与非概率可靠性之间的关系.结果表明:当传动轴外径为50mm时,二者均认为结构可靠,外径为48mm时,概率可靠度为0.999 803,非概率可靠度为0.982 110,两种结论是一致的,但非概率方法更保守,同时传动轴的非概率可靠度随着不确定参数离差的增加而逐渐减低,其中强度离差对可靠度影响最大,扭矩离差最小.说明增加壁厚以及减小不确定参数的离差可以提高传动轴的可靠度,表明非概率可靠性分析方法的工程适用性.     

行星轮越障运货车设计与分析

针对崎岖地况上的运输问题,设计出一种行星轮越障运货车,由蓄电池、电机、行星轮、车厢、减速器、传动轴、调平机构等部件组成,选取爬楼工况对行星轮进行越障能力计算,通过计算结果确定电机选型,由电机输出功率计算出传动轴、减速器等主要零部件尺寸,整车后方安装调平机构实现转向和调节重心,在结构设计完成后,借助SolidWorks对整体结构进行三维建模,用有限元分析软件ANSYS Workbench对主要零部件进行线性结构分析,结果表明车厢、传动轴符合强度和刚度要求。     

基于UG和ANSYS的曲轴设计及分析

利用UG软件建立轿车发动机曲轴的实体模型,利用UG二次开发软件计算其动平衡量,计算结果在动平衡量目标值允许范围内.采用ANSYS软件对曲轴进行有限元分析,包括曲轴的模态分析和静力学分析,得到了曲轴的振型图和固有频率,以及拉压工况下曲轴的应力集中情况,为曲轴的设计和改进提供了参考依据.     

Φ850型钢轧机主传动系统扭振频谱分析

采用在轧机传动轴上布置电阻应变片的方式测量主传动轴扭矩的微应变信号,对信号进行计算机记录采样,获得工作时的扭矩变化。通过轧机工作状态下扭矩和波动量的大小来分析轧机主传动系统的强度及其对轧制过程的影响。     

轧机主传动轴平衡力与液压缸驱动力之间的关系

鉴于合理选择平衡力能有效降低平衡力对传动轴引起的应力集中,以某钢厂粗轧机(R2轧机)为研究对象,根据其主传动装置各组成构件尺寸,建立R2轧机主传动装置模型,对其构件进行力学分析并建立平衡方程,由此推导出R2轧机传动轴平衡力与液压缸驱动力之间的函数关系式,采用MATLAB编程,计算出传动轴所受平衡力的理论解。将该轧机主传动装置的三维模型导入ADAMS软件,提取传动轴所受平衡力的仿真解,并将其与传动轴所受平衡力的理论解相比。结果表明,在轧机主传动轴工作角度范围内、相同倾角下,传动轴所受平衡力的理论解和仿真解误差较小,可以忽略不计。由此验证了推导关系式的可靠性,研究结果对液压缸驱动力的选取具有指导意义。     

小型顶管机刀盘设计与有限元分析

顶管工程被认为是非开挖工程施工的一种工艺,顶管机刀盘作为油气管道穿越顶管机的关键工作部件,主要用来完成对掌子面岩土的破碎剥离,对掘进性能有重要影响。针对穿河地区特殊地质概况,拟定刀盘结构设计方案,给出扭矩和推力计算方法,利用有限元分析软件ANSYS建立刀盘有限元模型,并在实际工况载荷下对刀盘整体进行静力分析,得到应力、应变分布和强度分布。分析结果表明,危险截面出现在牛腿与传动轴交界处,最大应力为37.6MPa,最大变形为0.06mm。     

高速卷绕机传动轴的振动分析及控制研究

以高速卷绕机传动轴作为研究对象,利用ANSYS Workbench系统对传动轴在无约束自由状态和约束状态下进行有限元模态仿真,得到传动轴模态频率和模态振型。采用自由实验模态分析结果对建立的模型进行验证,得到传动轴固有频率,发现其一阶固有频率为26.66Hz,与卡盘轴一阶临界转速为1 500r/min时的频率(25Hz)接近。为避免传动轴发生共振,通过优化传动轴结构修改其动力特性,将传动轴固有频率调整为41.33 Hz。研究结果为解决高速卷绕机动平衡问题、控制传动轴振动、提高传动性能提供了理论依据。     

大客车车身骨架早期局部开裂分析

客车骨架早期局部开裂问题影响客车的可靠性和耐久性。通过Patran和Nastran软件对某客车车身骨架进行了多种工况下的有限元强度分析。分析结果表明:该客车在各种工况下应力集中的位置基本一致,且与客车发生早期开裂的位置吻合,主要发生在前后悬架钢板脚附近以及侧窗立柱与上下梁的焊接处。根据强度分析结果对客车结构薄弱处进行改进优化,使其达到使用要求,提高了客车的可靠性和耐久性。     

基于脉冲位置调制的扭振信号分析方法

针对发动机轴系的扭转振动会导致发动机、传动系统和车架的振动,激发噪声,从而影响汽车行驶的安全性和平顺性的问题,在扭振信号分析的基础上,研究如何从脉冲位置调制信号(PPM)中获取角速度的波动量,并提出一种利用插值法进行离散傅立叶变换(DFT),实现扭振信号频谱分析的方法.在台架实验中,借助于虚拟仪器技术和Matlab工具,对实测的扭振信号进行处理与分析.通过与专业扭振测试仪器的测试结果对比,证实了该方法的可行性.     

扭振固有频率对轴系结构参数的敏感度分析与应用

本文利用敏感度理论分析了汽轮发电机组轴系扭振固有频率对轴系结构参数的敏感度,提出了汽轮发电机组轴系扭振模拟机的动特性设计方法,开发了轴系扭振动特性分析与设计程序,并对东方300MW汽轮发电机组轴系扭振模拟机的扭振动特性进行了优化设计,达到了设计要求。该方法也可应用于实际机组轴系扭振动特性的优化调整。     

基于MATLAB的万向联轴器非线性扭振仿真

利用第一类Lagrange方程建立了万向联轴器非线性扭转振动方程,在此基础上得到该系统的仿真模型并通过特例计算和仿真验证了该模型的正确性;然后通过修改参数获得了系统固有频率随夹角增大而逐渐减小的变化关系,得到了在夹角小于20°时的情况下可忽略夹角进行扭振计算的结论,为万向联轴器在船舶推进轴系的设计和应用提供理论支持。     

轿车发动机罩静态刚度分析

针对轿车发动机罩性能设计要求,利用静态刚度试验测试系统,分别在抗凹、弯曲、扭转和侧向载荷工况下对轿车发动机罩进行了静态刚度试验.结果表明:发动机罩内板结构是影响抗凹刚度重要因素,刚度越小,残余变形越大;弯曲刚度和扭转刚度反映发动机罩整体性能;侧向刚度不满足目标值,需要对内板结构和铰链进行结构优化.该静态刚度试验对轿车发动机罩CAE仿真及概念设计改进提供了试验支持.     

基于虚拟仪器的车辆传动系统扭振测试与分析

针对车辆的工作转速通过系统的共振转速区时,会发生扭转共振,从而产生较大的噪声并对车辆的行驶造成影响的问题,以搭建的扭振实验台为对象,运用模态分析法对发动机和传动系统的扭振模型进行固有频率的理论计算。在阶比分析方法的基础上,结合转速跟踪和等角度采样技术,设计出基于虚拟仪器的扭振测试与分析系统。通过对二挡工况下传动系统升速过程的扭振测试与分析,证明传动系统在实测转速范围内发生了扭转共振。结合其他测试仪的测试结果对比分析,验证了结论的正确性。     

Bending-Torsional Coupled Vibration Test of Large Power Gear Transmission System

In order to test the bending-torsional coupled vibration characteristics of the multi-shafts gear transmission system of large power vehicles, a torsional vibration exciter was used to apply torsional excitation on the gear transmission systems and thirty-two acceleration sensors were used to measure the tangential acceleration of each shaft. Torsional vibration signals and bending vibration signals of each measuring point were obtained by calculation of the four-point-response signal. The modal parameters of gear transmission systems including nature frequency, modal shape and modal damping ratio were obtained by identifying modal parameters of the torsional vibration signal and bending vibration signal. The characteristic of the bending vibration and torsional vibration of the gear systems were studied through the analysis of the nature frequency and modal shape. The nonlinearity characteristic of the gear transmission system was investigated through single frequency excitation test, which can be the foundation for further nonlinearity research.     

重型载货汽车车架结构模态分析

有限元模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段,所以为得到重型载货汽车车架结构的动态特性,本文以板壳单元为基本单元,建立了车架结构有限元模态分析模型,并采用NASTRAN有限元分析软件,计算了该车架在自由状态下的模态参数.同时,分析了载货汽车车轮和传动轴的不平衡质量产生的激励,并对车架的结构动态性能进行了评估.结果表明,在不同的行驶速度下,车轮和传动轴不平衡质量激励频率与车架的一阶扭转振动频率、倍频、一阶横向弯曲振动频率及车架11～18阶振动频率接近,使车架易产生共振现象.该研究为进一步改进车架结构提供了理论依据.     

车辆多级行星传动系统强迫扭转振动与动载特性

针对某车辆行星传动系统,以发动机动态转矩为激励,采用集中参数法建立纯扭转强迫振动模型,利用拉格朗日方程建立系统微分方程并进行求解。分析了各部件在同一档位的振幅特性,得出不同部件的振动特点。研究了不同档位下行星排的振动,得出行星排在空载与受载时扭振的差异。最后对行星排啮合力波动量和动载荷系数进行计算,为行星传动系统设计和动态分析提供了依据。     

柴油机轴系扭转振动的零频响应问题

柴油机轴系扭转振动系统是半正定的,无论是实验或计算时,均有零频响应成分,其中稳态分量称为滚振.本文讨论了零频响应的特点,给出了计算滚振参数的公式.     

加工中心主轴箱虚拟样机设计

设计整体采用无级变速交流电机串联变速箱有级调速的方式,变速箱转速切换采用拨叉拨动输入轴两组双联齿轮滑移改变传动比,使主轴在转速范围内输出16级转速。操纵机构采用双液压缸带动拨叉操纵双联齿轮,使输入轴齿轮切换啮合位点。在中间轴采用电磁式离合器快速切换各级转速,合理利用主轴箱空间的同时,提高了整体的传动效率,整体设计符合自动化的要求。