弧块-滚柱式低副超越离合器的研究

针对传统超越离合器的运动副效率低、功率小、寿命短的问题,提出了弧块-滚柱式低副超越离合器.对其主要结构、工作原理、自锁条件、传动能力、接合效率和启闭特性进行了研究.实例计算表明,弧块-滚柱式超越离合器与同等尺寸的传统滚柱式超越离合器相比,具有较大的传动能力和较高的接合效率.同时,试验证明了该离合器具有自锁可靠,启闭灵敏,传动能力大和抗冲击能力强等优点,为解决超越离合器的性能问题提供了新的途径.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

湿式离合器接合压力对接合特性的影响研究

通过分析湿式离合器的接合过程,应用一维平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型建立湿式离合器接合过程数学模型。利用龙格-库塔数值方法对接合过程数学模型进行求解,研究湿式离合器接合压力对接合过程中黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩的变化规律。仿真结果表明:接合压力上升越慢,其产生的黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩响应越慢;接合压力上升特性对黏性转矩和粗糙摩擦转矩的峰值影响较小,对黏性转矩总体变化趋势影响也较小,但对粗糙摩擦转矩和传递转矩总体变化趋势影响较大。     

离合器接合过程中抖动及其影响因素的分析

为研究离合器在结合过程中的抖动及其影响因素,建立了4自由度传动系统动力学模型.在此基础上分析了离合器自激振动产生的机理,以及摩擦系数变化情况下的离合器接合过程的稳定性.通过对某型车辆换档中离合器接合过程的数值仿真,讨论了各种因素对离合器接合抖动的影响.结果表明,摩擦系数负的变化率和正压力波动会引起和加剧离合器的抖动,通过提高静摩擦系数以及适当提高阻尼系数和传动轴刚度等可以有效降低接合抖动的程度,这为离合器的改进设计和优化控制提供了有益参考.     

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。     

齿轮装置传动系统动态特性分析

齿轮传动装置在工作过程中，由于受内部动载荷和外部动载荷的作用，将产生扭转振动。其振动的强弱不仅取决于单对齿轮，而且与整个传动系统中各环节的能量分布是否均匀有关。本文以SY131汽车变速器为例对齿轮传动装置动态性能进行了分析及计算。     

动力换档离合器换挡过程动态特性仿真

通过理论分析 ,建立了系统的动力学模型和数学模型 ,并在Matalab/Simulink环境支持下 ,建立了描述动力换档离合器接合和分离两个过程的综合动力学仿真模型 .利用这一仿真模型研究了动力换档离合器接合和分离两个过程的动态特性 ,得到了换档过程的转矩、转速以及单位面积滑摩功的变化规律 .该方法可简化仿真过程计算以及进行性能分析和预测 ,为车辆传动系统动态特性的研究奠定了基础 ,也为换档规律的研究、换档过程的控制提供了方便     

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．     

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.     

Transient dynamic analysis and comparison on wedging processes of overrunning clutches with different contact surfaces

The effects of contact surface on dynamic wedging behavior of the roller and inner-ring of the overrunning clutch in a dual-turbine torque converter were investigated to reveal the friction self-locking mechanism and dynamic process. Planar strain clutch models including roller, inner-ring and outer-ring were built, and transient wedging process was analyzed with an explicit dynamics method. The modeling of stress and strain distribution and variation of two kinds of contact surfaces show that there are three stages named slipping, wedging and binding respectively during whole wedging process. Meanwhile the geometric structures of contact surfaces greatly influence the peak stress and strain distribution of the wedging process of the roller and inner-ring. The load bearing performance of contact surfaces with logarithmic spiral curve is better than that with straight line. Our study provides theoretical foundation for design and further optimization of wedging contact surface of an overrunning clutch in a dual-turbine hydrodynamic torque converter.     

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     

汽车超越滑行半轴离合器节能性分析

对置于汽车驱动桥末端的一种新型的机械节能装置——超越滑行半轴离合器进行了研究并对其结构和工作原理进行了综合分析和性能试验。从汽车传动系内部的耗散能和动量角度分析,构建了汽车传动系内部能量消耗与汽车外部阻力能耗相统一的运行方程,并进行了实际道路试验。结果表明,该装置具有显著的节能效果。