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关键词： 电动汽车   电磁离合器   摩擦片式   电磁场计算   控制器  

摘要： 电磁离合器应用电磁感应原理,使机械传动系统中两个旋转运动部件在不停止旋转的情况下可以结合或分离,用来控制机械的起动、反向、调速和制动等。与膜片弹簧离合器、液力离合器等相比,电磁离合器具有可自动控制、结构简单、体积小、响应速度快、控制能量小、便于远距离控制的优点,因此电磁离合器广泛地应用于各种加工机床和机械传动系统中。随着汽车的线控化(Controlby Wire),电磁离合器也越来越多地应用在汽车的传动系统中。特别是对于新能源汽车,由于车载电源功率更大,采用电磁离合器是更加合理的选择。本文设计一种应用于电动汽车的电磁离合器及其控制器,具体内容如下:1.依据电动汽车使用要求,研究各类电磁离合器的工作特点和使用环境,确定采用摩擦片式电磁离合器的设计方案,具体为通电结合、单片干式、线圈静止的型式。2.完成电磁离合器本体的电磁设计。通过计算摩擦片内外直径、励磁线圈、单位压力、转矩容量等相关参数,校验散热、电磁吸力和摩擦片尺寸等,得到设计方案。3.对电磁离合器进行建模,利用ANSOFT电磁场计算软件进行电磁场分析计算,将计算得到的磁通密度、电磁力与解析计算的结果进行比较,验证方案的合理性与可行性,并确定计算误差。4.设计以DSPIC30F4011为核心的控制器,硬件部分包括MCU电路、电源电路、驱动电路、CAN通信、信号采集电路。在MPLAB IDE开发环境下进行软件设计,包括主程序、正常工作中断程序、PWM中断程序和故障自动检测程序,并使用MPLAB ICD3仿真器对其进行调试。5.搭建测试平台,对设计的电磁离合器和控制器进行性能测试。实验得到的电磁吸力与电磁计算和电磁场分析计算的结果基本一致,控制器软硬件配合能够实现对电磁离合器的控制。

关键词： 提升机构   动力学分析   齿轮传动系统   优化设计  

摘要： 大型矿用挖掘机是开采露天矿山的主要采装设备。随着矿用挖掘机向大型化方向的不断发展,对结构件和传动系统动态特性的要求也在不断提高。提升机构是大型矿用挖掘机工作装置的重要组成部分,随机、振动、冲击载荷下,要求其具有稳健的动力学性能。为提高提升机构运行安全性和稳定性,论文首先对提升机构关键部件齿轮传动系统进行动力学分析,进一步优化其动力学性能。主要研究内容如下:(1)对WK-55型机械式矿用挖掘机提升机构齿轮传动系统的内外激励进行分析。根据WK-55矿用挖掘机齿轮参数,基于渐开线原理对直齿轮以及斜齿轮进行命令流编程,建立参数化模型;在此基础上,运用有限元方法结合BP神经网络分析齿轮传动系统的时变啮合刚度,并与ISO方法、石川法进行对比分析。然后分析外载荷的随机性。(2)分析齿轮传动系统的动态啮合力。本文所研究的提升机构减速器是采用两级对称式齿轮传动,其结构由左右两对一级斜齿轮,以及二级直齿轮组成。本文采用UG NX10.0三维建模软件,建立提升机构传动系统的三维实体模型,将x格式文件导入到ADAMS动力学软件中,分析齿轮传动过程中的动态啮合力。(3)使用集中质量法建立齿轮传动系统的动力学模型,结合谐响应法分析时变刚度激励与时变负载共同作用下齿轮传动系统的动态传递误差。(4)基于有限元方法对WK-55型挖掘机提升机构齿轮传动系统进行模态分析,并和齿轮激励频率进行对比分析。进一步分析不同参数下直齿轮系统的固有频率。(5)用命令流编程,创建带轴直齿轮传动系统的参数化有限元模型,分析齿数模数、轴长、转速对齿轮接触应力的影响。(6)建立齿轮传动系统动态性能优化设计模型,进行动态性能优化求解并与初始设计进行对比分析。

关键词： 谐波齿轮传动   双圆弧齿廓   保啮合性能   齿廓多参数优化   空间啮合性  

摘要： 谐波齿轮传动因其优越的性能,成为现代工业的精密传动部件,尤其在机器人关节减速器中应用广泛。轮齿的齿廓形状和参数极大地影响传动性能,基于双圆弧齿廓在谐波齿轮传动的广泛应用趋势,本文以谐波齿轮传动双圆弧齿廓为研究对象,围绕其共轭齿廓流程设计,啮合特性分析,双圆弧齿形建立以及考虑实际齿廓加工等关键问题,将理论分析,数值模拟和Matlab可视化仿真相结合,进行齿廓参数优化,主要内容如下:首先,阐述谐波传动的基本原理,包括主要组成和传动比计算;基于活动标架间的运动转换和中性层变形,建立谐波传动弹性运动几何模型,描述构件/点的相对运动和轨迹特征;用微分几何方法推导动定瞬心线并研究其性质,基于瞬心线运动推导谐波传动齿廓共轭方程,解释二次共轭和双共轭的产生原因,同时说明双圆弧齿廓的共轭优越性。其次,提出了一种保啮合性能的平面齿廓参数设计方法。基于轮齿运动几何学,探究齿顶干涉产生的原因,据此建立齿顶干涉判式,确定干涉区域,基于共轭点和干涉区域齿顶点生成样本点,引导齿廓参数设计,建立完整的齿廓参数求解流程。基于样本点建立双圆弧共轭齿廓的曲线拟合方法。通过双圆弧拟合齿廓与理论齿廓的误差、啮合侧隙、重合度以及最大啮合深度衡量啮合性能,验证该方法的有效性。然后,采用遗传算法对谐波传动进行共轭区间最大化的柔轮双圆弧齿廓多参数优化设计,实现二次共轭的充分利用。基于工艺性和强度,添加控制齿厚比的特征点和减小应力集中的齿根过渡圆角,建立双圆弧齿形的完整齿廓参数模型。设置劣解域区别非优化方向;将柔轮独立齿廓参数和刚轮齿顶齿根高选为自变量;从强度、展成、啮合要求和齿形几何等多方面设置约束条件,并通过外惩罚函数法、约束强弱分级和强约束边界平移等系列方法处理约束,建立谐波传动齿廓优化数学模型。对优化结果建立解的有效性和啮合性能综合评价体系。通过实例验证该优化模型及方法的可行性和优越性。最后,提出谐波传动双圆弧齿廓适应空间啮合性的设计方法。基本思想是将空间弹性共轭问题离散为一系列平面共轭问题,分析短筒柔轮装配后轴向偏斜现象,提出消除干涉、增加工艺性和齿廓利用率三大设计目标。研究径向变形量,公切线倾角,凸凹圆弧半径,以及齿顶高对柔轮第一和第二共轭曲线位置的影响规律,并据此调整参数,使各截面有效共轭齿廓顺次交叉,取各截面共轭齿廓横坐标大者分段拼接成等齿厚刚轮齿廓。重定义谐波空间啮合性能的计算方法。通过算例验证该齿廓空间啮合性设计方法的可行性。

关键词： 轻量化设计   离合器壳体   热塑性复合材料   拓扑优化  

摘要： 汽车轻量化设计是实现汽车节能减排的重要技术手段,能有效地降低传统燃油汽车的油耗和增加新能源汽车的续航里程。研究表明,每当汽车的自身重量减少10%,汽车的燃油消耗可以降低6-8%,对应的排放量下降4%。离合器壳体是变速箱壳体中较重零部件之一,对其进行轻量化设计是非常有必要的。相比离合器壳体原来所使用材料铸铁,现所使用材料铸铝减重比例达到62.5%。由于长纤维热塑性复合材料具有易成型、制造效率高、成本低和易回收等优点,热塑性复合材料在离合器壳体上的应用具有广阔的前景。文章对复合材料壳体采用注塑成型,因此需要对离合器壳体进行优化设计。首先应用三维建模软件SolidWorks对离合器壳体进行了三维模型的建立,利用Ansys建立其有限元模型。通过计算得到壳体一档工况的受力状况,在有限元软件静力学分析模块中进行静力学分析。根据仿真分析得到壳体的应力与应变分布图,清晰地了解到一档工况下离合器壳体受力薄弱的区域以及应力集中所处的部位。结果显示虽然在一档工况下壳体的强度满足强度要求,但离合器壳体的底部应力较大,在设计注塑壳体时底部需要加强。壳体的边缘部位受力显示较小,故设计模型时边缘处应减小壁厚。为了进一步实现轻量化,随后文章根据拓扑优化流程对离合器壳体进行了拓扑优化设计,拓扑优化结果为离合器注塑壳体提供了修改依据。由于材料的各向异性长纤维热塑性复合材料离合器壳体力学性能仿真分析相比铸铝离合器壳体力学性能仿真分析要面临更大的挑战。本文构建了适用于热塑性复合材料离合器壳体力学性能仿真分析流程。根据仿真流程,文章在Digimat软件中建立复合材料的本构模型,通过模流分析软件得知注塑壳体的纤维方向信息。接着对模流网格上的纤维信息进行了结构网格映射。最后联合求解得到复合材料离合器壳体的应力应变图。在满足强度的条件,最终复合材料离合器壳体重2.86Kg,相比铸铝壳体减重43.1%,达到了预期的设计目标。

关键词： 离合器   EATON  

摘要： Eaton对其两种重型离合器EverTough自动调整型和手动调整型进行了技术改进,提高了维护方便性并改进了性能。改进后的离合器对分离式轴承进行了更新,加宽了推块以优化与分离叉的连接,加大了分离叉的接触面,还加装了一个黄油嘴,改善了通达性,便于日常润滑。EverTough离合器的设计和

关键词： 全自动波轮洗衣机   离合器   故障与处理  

摘要： 在洗衣机转动部分中,离合器是其中重要的组成部分,主要功能包括脱水、洗涤与减速等.一旦在转动过程中离合器出现故障,会对洗衣机的正常使用带来一定影响,严重阻碍了洗衣质量.本文以全自动洗衣机作为研究对象,对离合器在使用过程中出现的故障进行分析,并提出相关的解决措施.

摘要： 涉及车辆:2015-2017年款全新英朗.故障内容:以上部分手动挡车辆,由于零件受残留油脂影响,极端情况下离合器主缸可能工作异常,换挡困难,存在安全隐患.需更换其离合器主缸以消除隐患.1.断开离合器主缸软管并排空拔掉总泵储液罐和离合器主缸储液罐软管(图12中1所示)的接口,使软管自然垂落,并使用合适的容器置于总泵储液罐及软管接口下端,拧开总泵储液罐盖,让储液罐及离合器总泵储液罐软管的制动液从接口处流出,当无油液流出时,取下接油液的容器.

关键词： 自动变速器   离合器   发动机   冷却液   超速挡  

摘要： 上期答案1:2016年款奥迪A3所搭载的ODD型6挡湿式双离合器混动变速器,它在原有的双离器总成前面,使用了1个永磁同步电机和1个湿式离合器K0。该离合器的作用是:只要有发动机动力参与时,K0离合

关键词： 超越离合器外圈   工艺研究   数值模拟   参数优化   模具设计  

摘要： 超越离合器是汽车起动机传动系统的关键部件,其工作条件复杂,因此要求其具备较高的承载能力和抗冲击能力。随着汽车行业的快速发展,近年来对该零件的加工精度及加工质量要求不断提高,超越离合器外圈的传统制造工艺已经无法满足企业及市场的要求。闭式模锻加工技术具有生产效率高、材料率用率高及制件组织结构好等优点,研究出该零件的冷锻成形工艺对该零件的生产加工具有重要的实际意义。本文以某汽车起动机中的超越离合器外圈为研究对象,针对现有成形技术开展了超越离合器外圈近净成形工艺关键技术的研究。主要研究的内容如下:(1)超越离合器外圈的结构优化及工艺设计。从超越离合器的用途及结构特点出发,根据工况条件对其结构进行了优化设计,并通过有限元软件验证了优化后结构的可靠性。同时,根据外圈的结构特点,开发了新型的螺旋内花键旋转挤压加工方法,并基于该方法完成了零件成形工艺的设计。(2)借助有限元软件模拟了零件的成形过程,分析了零件成形过程中的应力场、速度场以及行程载荷情况。通过正交试验研究了主要工艺参数对成形载荷力的影响规律,比较了工艺参数对成形载荷力的影响程度,并初步确定了零件成形的工艺参数。(3)借助有限元软件模拟了螺旋内花键成形过程中冲头的磨损情况,分析了冲头的磨损分部及温度场情况。将冲头最大磨损量作为优化对象,设计了三因素的响应面优化试验,并根据试验结果绘制了主要影响参数与冲头磨损量间的响应面关系模型。根据正交试验法及响应面法确定的最优参数组合,结合生产成本及冲头加工难度等条件,最终确定了零件成形的工艺参数。(4)根据所设计的零件成形工艺设计了各工序中的成形模具,并选择了加工零件的液压机型号。将实际生产制造获得的零件样品及生产实验后的冲头磨损情况与数值模拟结果进行了对比,验证了数值模拟结果的准确性。

关键词： 自动控制离合器   执行机构   一维仿真  

摘要： 自动控制离合器系统不改变原车离合器和手动换档变速器的结构,增加一套自动控制装置,实现车辆离合器的自动控制,无需踩踏离合器踏板,解放驾驶员左脚,驾驶时只需根据道路工况操纵换档杆进行摘档、挂档即可。对自动控制离合器系统的研究,对提高车辆驾驶安全性、舒适性具有深远的意义。自动控制离合器系统的执行机构作为底层机构,是离合器动作的执行者,其基本的功能是操纵离合器分离、接合。执行机构性能好坏直接影响到自动控制离合器系统的总体性能,同时也关系着车辆的燃油经济性和舒适性。本文以编号为(2012GH710902)的“小型乘用车自动控制离合器系统”项目为依托,对自动控制离合器系统执行机构进行设计开发,主要研究执行机构的设计方法,设计参数对离合器分离时间、分离行程、自锁性和使用寿命的影响。具体研究工作及结论如下:本文以小型乘用车为基础车型,研究执行机构类型选用及各主要参数选择、设计方法。根据小型乘用车安装空间要求和某车型的使用要求,研究执行机构各参数选取过程及计算方法,并对某车型离合器参数进行执行机构匹配计算。理论分析自动控制离合器系统执行机构主要设计参数主缸轴线到斜齿轮中心距H、主缸推杆长度Z、主缸驱动半径R、极限右偏角α、极限左偏角γ对分离时间、分离行程的影响。离合器分离行程随主缸轴线到斜齿轮中心距H的减小而增大,随主缸推杆长度Z、主缸驱动半径及、极限右偏角α、极限左偏角γ的减小而变小。在转速一定的情况下,时间与行程成反比,因此上述各参数对离合器分离时间的影响与分离行程恰好相反。理论分析执行机构斜齿轮蜗杆减速装置摩擦系数μ、压力角α，，、螺旋角β对自锁性能的影响,自锁性随摩擦系数μ、压力角αn增大而增强,随螺旋角β增大而减弱。本文基于一维仿真AMESim平台,建立了某车型整车环境下的离合器自动控制系统仿真模型,以发动机、离合器、变速器、车辆的物理条件和性能参数作为边界条件,进行仿真分析。研究执行机构各设计参数对离合器分离时间、分离行程的影响。该仿真分析结果准确地反映了执行机构的设计方法可以满足离合器分离时间、分离行程的性能设要求,可以保证离合器控制精度,实现离合器最佳控制规律。仿真结果对执行机构进行参数优化设计提供理论基础。本文按照理论设计方法进行样件制作,对样件进行综合性能试验测试,并对试验结果进行分析。在不同环境温度下执行机构能够满足离合器分离时间、分离行程要求;并通过试验验证的方法,确定执行机构减速装置中斜齿轮材料选用PA6TGF30,螺旋角选用5.16°,压力角选用10.5°,蜗杆材料选用40Cr,表面进行QPQ处理工艺,并验证了采用以上参数的执行机构减速装置在满足使用寿命的前提下同时能够实现自锁,上述试验表明执行机构工作稳定。试验结果表明,按本文研究方法设计的执行机构各主要部件工作正常,可以满足设计要求,理论研究方法具有可靠性。本文研究的自动控制离合器系统的执行机构设计方法,设计参数对离合器分离时间、分离行程的影响规律,一维仿真方法和综合性能试验方法,已应用于企业自动控制离合器系统新产品研发中,对自动控制离合器系统系列产品的开发有实际指导意义。