弧块-滚柱式低副超越离合器扭转刚度和接合能耗的研究

弧块-滚柱式低副超越离合器是一种新型低副超越离合器,具有接触应力小,传动能力大等优点.针对该离合器的扭转刚度和接合能耗问题,分析其物理本构关系,建立扭转刚度和接合能耗数学模型,并分别推导出计算公式.实例表明该离合器的扭转刚度和接合能耗分别是同等规格的传统滚柱式的3倍和1/10.该离合器在脉动无级变速器等高频接合机械传动系统中,增加系统稳定性和提高机械传动效率具有重要意义.同时,对该离合器的接触刚度进行试验,试验结果与计算结果吻合,证明文中数学模型的可靠性.该文的研究为弧块-滚柱式低副超越离合器的设计、动力学分析提供理论基础.     

差动式超越离合器的演化及其伴生连杆机构

超越离合器系脉动无级变速器的关键部件,其工作能力决定了整机效率的高低、输出扭矩的大小和耐用寿命的长短。针对目前广泛使用的高副式（如滚柱式）超越离合器承载能力低、工作稳定性较差的缺陷,介绍了新型低副差动双制动块式超越离合器的演化过程。研究了衡量差动双制动块式超越离合器工作能力的自然增值系数v与制动块个数n之间的内在联系。通过对该类型超越离合器的伴生连杆机构的分析,认为该机构属于具有自调自适应性的内力加压装置,即能够自动适应输出轴在其端面两个方面上的尺寸微量变化,提高了机构工作可靠性。     

一种双楔块低副单向超越离合器

提出了一种新型超越离合器———双楔块式低副单向超越离合器.对该超越离合器的结构及工作原理进行了分析说明;对其主要性能如:自锁条件、强度条件、溜滑角、效率等给出相应的理论计算公式,为该超越离合器的设计提供了理论依据.并通过试验证明了理论设计计算公式是正确性,同时也证明了该超越离合器所传递的转矩得到了很大提高,并且具有磨损小、寿命长和抗冲击能力强等优点.     

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。     

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。     

滚柱式超越离合器动、静态接触应力分析

本文分析了在工作过程中滚柱式超越离合器摩擦副之间冲击接触应力的分布特点。详细讨沦了引起超越离合器失效的主要原因,并指出超越离合器的失效为滚柱与星轮平面的磨损。     

基于ANSYS的超越离合器有限元分析

运用ANSYS有限元软件，建立了滚柱式超越离合器三维有限元计算模型，进行了由摆杆、滚柱和星轮组成的摩擦传动组合体的法向接触状态分析，研究了接触体之间的法向接触应力对超越离合器星轮磨损的影响，为超越离合器寿命提高的研究提供了依据。     

传动式超越离合器寿命的研究

在这篇论文中,分析了传动式超越离合器的工作特点和失效原因指出:由滚柱与星轮平面间的显微滑移所产生的粘着磨损是导致超越离合器失效的主要原因,提出了对超越离合器摩擦副进行模拟试验的方法,研究了GCr15钢经渗硼和未渗硼的试样在脉动冲击载荷下的磨损规律,分析了润滑油,摩擦副表面光洁度对其使用寿命的影响。通过模拟试验和台架试验证明,对星轮表面进行渗硼处理,使用特殊的润滑油和提高星轮平面的表面光洁度,可以大大提高超越离合器的承载能力和使用寿命。     

滚柱式超越离合器的正交法设计

本文采用正交试验法,对滚柱式Ⅰ型超越离合器进行了设计计算。对影响这种离合器的强度、自锁与承载能力的四个主要参数(Z、a、d、l)进行了分析。在不增大外廓尺寸条件下,确定了可传递最大转矩的主要参数的最优组合及其选择原则。给出了各元件的基本偏差及公差等级的优化组合。     

内啮合齿式离合器轴向接合过程的冲击特性

为了研究齿式离合器中内啮合齿轮副在接合过程中产生的轴向和周向冲击载荷特性,基于系统动力学分析软件ADAMS,建立齿轮副啮合冲击计算模型,计算轮齿轴向接合过程的动态特性和冲击载荷;分析主动轴连接部件扭转刚度对离合器接合动态特性的影响,并以改善离合器轴向接合特性为目标,改进轮齿端面结构,分析端面结构修形后的动态特性.结果表明,齿式离合器的主动齿和从动齿经过多次碰撞后实现轴向接合,最大接触力和力矩出现在第一次碰撞过程中,结合过程的动态特性与冲击载荷主要与齿轮副转速差、轮齿间隙、主动轴刚度与轴向推动力等因素相关.该结果可为内啮合齿式离合器的改进设计提供参考.     

合作机器人助力型关节机构的驱动控制及实验研究

根据合作机器人(Cobot)的特点和超越离合器的特性,提出了基于双单向超越离合器的助力型关节机构,利用拉格朗日方法建立了单向超越离合器的数学模型和助力型关节机构的动力学模型,并基于dSPACE半物理仿真平台对助力型关节机构的特性进行了实验研究.研究结果表明,该助力型关节机构可以跟踪指令信号,具有助力约束特性,可以克服摩擦阻力,使Cobot操作轻便省力,满足合作机器人与人合作的性能要求.具有这种关节的机器人可以应用于物料搬运以及航空、航天等大型武备零件的装配生产线中.     

汽车超越离合差速器试验台研究

作者对超越离合差速器的特点做了简要分析,提出了一种可用于快速强化试验超越离合差速器可靠性的试验台设计方案     

考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩特性

为提升重型车辆传动系统中湿式离合器可靠性及使用寿命,建立了考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩模型,通过模型研究了不同参数对离合器扭矩特性的影响规律。首先,对湿式离合器进行仿真模拟,增加界面接触状态参数,搭建湿式离合器充油模型与结合模型。其次,基于SAE#2试验台开展湿式离合器扭矩试验,将仿真获得的结果与离合器试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。最后,结合模型研究了油压、油温和碟形量对湿式离合器扭矩特性的影响规律。结果表明:考虑了界面接触状态的模型相较于传统模型具有更高的准确性,提高了22.30%;随着控制油压的减小,离合器的总扭矩降低,当压力从1.5 MPa减小到1.0 MPa时,扭矩峰值降低了22.38%,同时制动时间延长了46.05%;润滑油温度对离合器的黏性转矩和摩擦扭矩都具有一定程度的影响,温度越高,黏性转矩越小,摩擦扭矩越大,整体制动时间稍有减小;摩擦片碟形量对离合器扭矩的影响主要体现在扭矩产生时间,碟形量的增加会导致离合器制动时间增加。     

Design and analysis of logarithmic spiral type sprag one-way clutch

A complete mathematical model for logarithmic spiral type sprag one-way clutch design and analysis is given.It assumes that the motion of all clutch components can be expressed by a model of epicyclic gearing.It takes advantage of Hunt-Crossley contact impact theory to calculate the contact forces between sprags and races,and it can be used for optimization of design and comparison with other types of sprag clutches.A good deal of analysis shows that the parameters of the steady windup angle,the steady contact force,the natural frequency and natural cycle of clutch have nothing to do with the initial velocity of outer race,while the parameters of the maximum transient windup angle,the maximum transient impact force and the steady engagement time increase linearly in the mode of engaging operation of clutch.It is also shown that the strut angle has great influence on the dynamic engagement performance of clutch.The parameters of the steady windup angle,the maximum transient windup angle,the steady engaging time,the steady contact force,the maximum transient impact force and the natural cycle of clutch decrease linearly nearly with the inner strut angle,while the natural frequency of the system increases linearly with the inner strut angle.     

高能螺旋压力机离合器的研究

分析了螺旋压力机NPS型离合器工作特性 ,推导出打击力与油压的静态控制关系 ,指出提高卸压过程动态响应能力的途径 .介绍了所研制的新型快卸压高能螺旋压力机的结构特点及工作原理 .基于两种离合器工作过程计算机模拟对比和样机鉴定结果 ,证明新机型性能优于NPS型结构 ,为离合器式螺旋压力机的设计提供有益参考 .     

超越离合器综合性能试验台测试系统

基于LabVlEW开发的超越离合器综合性能试验台测试系统是对超越离合器实验数据进行实时测量和处理的一套系统．本文从硬件、稳定性判定模型和软件这3个部分出发介绍了该系统的具体组成．通过该系统的硬件、软件两个部分完成对实验数据的测量、读取和记录,同时该测试系统中建立的容许波动幅度与单一量重复测量结果之间变化幅度的系统稳定性判定模型保证了测量数据的可靠性,有利于提高系统的分析处理能力以及减小外界干扰对系统稳定性的影响．通过使用发现该测量分析系统可靠性好,达到了预期的设计目的,为超越离合器全面、准确的性能评价和进一步的优化设计具有借鉴意义．