高效双模逻辑机械综合传动技术研究

针对目前液力机械综合传动系统传动效率较低,同时进一步提升传动效率难度大等问题,提出了一种高效双模逻辑机械综合传动总体方案,分析了该方案的系统结构组成,其中双模逻辑行星变速机构是该系统的关键部件.利用行星传动理论,建立了该类行星变速机构的模块化设计方法,并分析了双模逻辑行星变速机构的工作原理.对直驶和转向总体性能进行分析,计算结果表明:双模逻辑机械综合传动能有效提高传动效率、发动机功率利用率和转向行驶稳定性.     

基于电液比例控制的行星变速机构换挡过程仿真研究

通过分析某行星变速机构的动力学,提出了一种基于电液比例阀控制的三自由度换挡工况操纵件切换时序方案.结合换挡过程的仿真模型,对比传统换挡控制方法,采用新的操纵件切换时序方案研究了对某车辆的加速性和换挡品质的影响.仿真结果表明:所用的操纵件切换时序方案可行,操纵油压合理.采用新方案后,车辆在良好路面上加速时间由10.12 s减少到8.89 s,摩滑功也降低了,车辆的加速性能得到了提升.     

越野车辆电传动耦合机构的仿真分析

利用行星传动可以较好解决动力耦合问题,采用了一种新形式的双行星排耦合机构,确立了动力传输方案,确定了车辆布置方案,建立了行星排相关构件的动力学模型,然后利用Recur Dyn建立了耦合机构仿真模型,并进行仿真分析与计算,得出仿真曲线图形并验证仿真结果.最后通过仿真得出越野车辆的转向半径曲线,研究结论证明该耦合机构的可行性.     

2K-H行星机构的优化设计及精确校核

以某车侧传动行星减速器为研究对象,对2K-H行星机构的设计流程进行了归纳、总结和优化;首先提出了以行星机构体积最小为目标的约束方程,然后运用降维穷举法对目标函数求解,最后对得到的行星机构的优选方案进行精确校核,将校核结果与原方案对比分析,结果在不影响安全系数的前提下,行星机构的体积缩小为原方案的79%,从而证明了该设计流程和开发程序的可行性.该程序实现了行星机构配齿、优化、精确校核等过程的自动化,提高了设计效率.     

齿轮传动系运动学、动力学普遍方程和模拟换档瞬时过程

本文将定轴轮系和三构件行星机构统一起来加以研究,给出一种由传动系结构方案出发,完全采用矩阵形式逐步递推,连续运算而建立各工况运动学和动力学普遍方程的方法,易于实现计算机按瞬时工况,建立并求解各方程。本文研究方法新颖,无论是方法还是方程,都具有普遍性,能适合由定轴齿轮和三构件行星机构组成的各种齿轮传动系在静态和动态各种工况下,运动学和动力学的分析计算。根据给出的数学模型和方法,便于编成计算机通用程序,按照实际情况模拟换档瞬时过程。     

自动绘制行星变速箱方案简图

提出一种用计算机寻找行星传动变速箱简图方案的方法——行星传动图线叠加法。为此,建立了基本线型模型和相交移位模型以及确定同名构件数量的基本公式;分析了各类同名构件点线的特点;并用计算机绘制方案简图和进行了方案优化。该方案直观、简便、准确,能够代替过去的繁重的人工连接作业,可直接应用于工程实践。     

论简单行星排和复合行星排运动学转换

通过分析简单行星排的运动学,推导出了正、负号行星排基本构件相互转换的原理和方法.归纳和总结了简单行星排和复合行星排相互转换的必备条件和转换方法,结合实例简图,论证了简单行星排和复合行星排方案转换的正确性.正、负号行星排基本构件相互转换的机理和方法有助于行星传动方案的选取和结构布置,对于减小行星机构体积、提高功率密度具有重要意义.     

计算多构件机构机械传动效率的传动单元法

为了寻求计算火炮与自动武器响动机多构件机构的机械传动效率的方法，在分析多构件机构机械传动效率计算公式的基础上，借鉴有限单元法，提出了传动单元和传动节点的概念。从常见的自动机机构中提取出了5种传动单元，即平动-平动、平动-转动、转动-平动、杠杆-杠杆和凸轮-凸轮传动单元，并用单元法推导出了计算多构件机构正传动的机械传动效率的公式，给出了计算实例。结果表明，单元法是计算机构机械传动效率的一种快捷、有效的新方法。     

行星传动中问题的探讨

该文对现代行星传动中常见的复合行星排和行星排齿轮变位这两个问题进行了探讨。一是举例分析含复合排的行星变速机构，建立其传动比公式，并进行评价。二是验算行星传动中齿轮变位的实例，并进行分析。     

基于试验测试的履带车辆行星变速机构振动特性分析

为揭示行星变速机构内部激励与振动特性的映射关系,通过设计行星变速机构振动测试方案,建立了行星变速机构振动加速度测试系统,并进行了典型挡位2 500 r/min行星变速机构振动特性的测试与分析。结果表明：行星变速机构振动的均方根（RMS）值与测点的位置相关联,测点位置在行星齿轮啮合位置,其振动幅值较大;随着转矩增大,其振动RMS值也增大。行星变速机构的频谱分析结果表明,其振动能量主要集中于行星齿轮啮合的啮合频率及倍频,且轴向的频谱和径向上的频谱比较相似。通过行星变速机构振动RMS的测定和频谱值的分析,得到了各位置啮合振动的最大幅值。本研究对行星变速机构的优化设计具有一定的参考价值。     

轮式装甲车辆电驱动轮机电耦合动力学建模与振动特性

为获取轮式装甲车辆电驱动轮机电动力学特性,提出考虑轮毂电机和行星齿轮机构耦合影响的动力学建模与分析方法。基于轮毂电机空间电磁力模型,计算得到电机径向力、切向力和转矩脉动,作为电驱动轮机械系统动态激励;建立考虑柔性壳体的行星齿轮机构动力学模型,实现了轮毂电机及行星齿轮机构机电耦合动力学仿真。结果表明：轮式装甲车辆电驱动轮低阶模态主要是全局模态,高阶模态主要是行星传动系统的局部模态;对于系统振动响应,在低转速区电磁激励的高阶次占主因,而在高转速区低阶次激励占主因。     

基于有限元法的方向机传动齿轮接触应力数值仿真

针对方向机传动齿轮接触应力问题,构建一种基于ABAQUS软件的方向机传动机构的模型。以某自行高炮方向机为例分析其有限元模型,通过施加边界约束和载荷,得到方向机传动齿轮接触应力及变形,采用有限元法对传动齿轮的变形和接触应力进行了数值仿真,并与赫兹理论估算的传动齿轮接触应力进行比较。仿真结果证明:该方法有效,有限元方法与赫兹接触理论的计算结果基本一致,2种方法计算结果相差分别为5.19%和1.64%。     

行星轮安装孔周向位置误差对行星轮系振动特性的影响研究

行星轮安装孔周向位置误差是行星轮系制造加工过程中的一种常见误差,该误差会导致行星轮系轮齿间的啮合线长度和啮合相位发生变化,使行星轮系出现异常振动、噪声和载荷分布不均等问题,加速行星轮系轮齿的失效。针对行星轮安装孔周向位置误差激励机理不明问题,提出一种包含行星轮安装孔周向位置误差的行星轮系动力学建模方法。利用该方法推导行星轮安装孔周向位置误差与行星轮系轮齿啮合线位置、压力角和位置角之间的映射关系,及其对轮齿接触线长度和啮合相位影响特性,获得行星轮安装孔周向位置误差影响下的行星轮系动态响应。仿真结果表明：行星轮安装孔周向位置误差直接导致行星轮系齿轮刚度相位和幅值发生变化,行星轮系均载特性变差,动态传递误差和振动位移变大,且振动位移出现明显的调制线性。通过行星轮安装孔周向位置误差模拟实验验证了所提理论方法和计算结果的正确性。     

自行火炮综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命预测

为准确地获取综合传动装置关重件的载荷谱,对自行火炮的综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命进行预测研究.建立非线性多级齿轮传动系统的虚拟样机,对其工作过程进行仿真,将同工况条件下综合传动装置虚拟样机仿真结果与综合传动实验台实验结果进行对比,验证基于虚拟样机获取载荷谱的可信性,对载荷谱进行插值运算得到齿轮危险点的应力-时间历程,采用三峰谷雨流计数法生成2维分布的随机疲劳应力谱,充分考虑材料的疲劳性能,预测关重件在多存活率下的疲劳可靠性寿命.研究结果表明:该方法能准确地描述齿轮-转轴-轴承非线性系统的动力学特性,预测关重件在多存活率下的疲劳寿命,为实现预防性维修和精确化保障提供决策依据.     

不同工况下机电复合传动装置行星齿轮系统瞬态温度场

机电复合传动装置时常处于高速、重载、高油温等恶劣环境中,导致装置内行星齿轮系统的瞬态啮合温度急剧上升。利用有限元法对不同转速、不同载荷以及变转速恒功率条件下的行星齿轮系统模型瞬态温度场进行计算。分析不同条件下太阳轮及行星轮的瞬态温度曲线及齿面发热情况,绘制不同工况下齿顶面及齿根面瞬态温度场三维曲线,详细讨论齿面瞬态温度相对增长关系以及增长量,得到不同转速、不同扭矩以及输出功率对于太阳轮及行星轮的瞬态温度场影响规律。结果表明：在不同转速条件下,太阳轮与行星轮齿根面温度与齿顶面最高温度随着转速的增加而逐渐升高,当太阳轮转速大于5 000 r/min后最高温度的升高率则逐渐降低;在恒功率条件下,随着转速增大,太阳轮与行星轮齿顶面和齿根面最高温度降低的绝对值基本等于上一个转速点的2倍。试 验验证了该方法的正确性。     

同轴磁场调制式磁齿轮电磁优化设计

随着未来特种车辆对传动效率和可靠性需求的不断提高,电传动将成为未来传动的重要发展方向,磁齿轮电磁优化设计是未来新型电传动研发中的关键技术之一。对同轴磁场调制式磁齿轮传动原理进行分析,建立磁齿轮磁力传动的解析方程,形成基于Taguchi法与多目标鲁棒性优化算法相结合的磁齿轮电磁优化设计方法,对典型工况下磁齿轮样机的速度与转矩特性进行台架试验。结果表明：磁齿轮样机额定工况下传动比稳定在6.67,输出转矩为359.7 N·m,输出功率为56.49 kW,效率达到98.1%,转矩性能与效率达到优化设计目标,验证了电磁优化设计方法的有效性。