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.     

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。     

双涡轮液力变矩器超越离合器动载强度分析

首先,根据装载机一个工作循环内十二个工况下所对应的发动机转速和变矩器的转速比,计算出双涡轮液力变矩器每个状态下所对应的Ⅰ涡和Ⅱ涡的转速。其次,依据转速在CFD中计算出不同时间内Ⅰ涡和Ⅱ涡的转矩,从而计算出不同时间内超越离合器滚柱与内、外圈的受力值。再次,采用有限元方法对超越离合器进行动态分析,得出内、外圈与滚柱的瞬时应力分布图。最后,给出产生最大应力的位置,为超越离合器的结构优化提供理论依据。     

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。     

离合器外环应力分析模型研究

针对滚柱式超越离合器外环提出一种适用于滚柱数目为任意个的通用应力分析模型．     

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。     

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。