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关键词： 湿式双离合器   滑摩功率   热特性   多系统   数值仿真  

摘要： 湿式双离合器作为现代智能汽车的重要组成部分,其特点是在不中断动力输出的情况下实现档位切换,对现代汽车工业发展影响至深,现已成为各大汽车厂商关注的焦点。在湿式双离合器换挡过程中,摩擦转矩滑摩损失功率和带排转矩滑摩损失功率将产生大量热量,若润滑油不能及时带走热量,剩余的热量将引起摩擦副温度过高,造成摩擦副翘曲变形和过热失效等。因此,本文以某新开发湿式双离合器为研究对象,应用理论分析与数值仿真相结合的方法,在考虑离合器与整车系统的动力学耦合条件下,对其在瞬态工作过程中的产热及热特性进行仿真分析。所做的主要工作和结论如下:(1)针对某湿式双离合器结构特点与工作原理,对比分析了含双曲正切函数的库伦摩擦计算公式和重置积分(Reset integral)计算公式;阐述了带排转矩计算公式,建立AMESim模型分析了润滑油温度、流量和摩擦副间隙对摩擦副带排转矩的影响因素;以及推导了法向平均压力衰减计算公式,并在不同等效摩擦系数下,分析了作用于内外摩擦副的法向正压力的衰减情况。(2)根据某湿式双离合器的结构特点和润滑方式,绘制了离合器热量传热路径图,以及基于集总参数和热网络理论,对离合器结构和润滑油流体域进行离散化处理,并通过逻辑控制解决了摩擦副分离和接合时不同传热方式的模型切换,以及根据湿式双离合器各部位的结构和换热方式确定了热阻计算方法,建立了传热模型并进行封装集成。(3)介绍了热流分配以及集成封装了热流分配模型,最终耦合产热与传热模型,并通过实验对比验证了仿真模型的准确性,结果表明:在内摩擦副接合和外摩擦副接合两种情况下,摩擦副和摩擦副周围润滑油的平衡温度与实验吻合较好。(4)基于整车系统建立了多系统耦合的湿式双离合器热特性分析模型,并且在连续换挡爬坡工况和起步与连续升档提速工况下,分析了湿式双离合器的温度变化趋势,以及通过对仿真数据结果进行归一化、编程赋值,获得了直观评估湿式双离合器的温度分布图。结果表明:(1)根据离合器接合状况,带排转矩在内外摩擦副交替产热,以及在挂档时带排转矩滑摩产热量出现陡增情况;(2)由于法向压力衰减影响,内外各摩擦副的产热量出现了不同比例的衰减,当衰减严重时,内对偶钢片1到内对偶钢片3的温度沿衰减方向递减;(3)根据离合器挂档情况,湿式双离合器的最高温度区域交替出现在内外摩擦副,以及挂档过程中摩擦副的温升明显大于退档过程;(4)车辆在连续换挡爬坡行驶时,内摩擦副的温升高于外摩擦副的温升,应加强内离合器摩擦副的润滑与冷却;(5)车辆在无坡道下起步与连续升档提速时,1档起步时外摩擦的温升大于升3档或5档,升2档时内摩擦副的温升大于升4档;(6)在两种工况下,摩擦副的最高平均温度均未达到摩擦副材料能承受的最高温度,因此该湿式双离合器能满足使用要求。

关键词： 水轮机   翼型   CFD数值仿真   绕流分析   流固耦合  

摘要： 随着化石、煤炭等传统能源日益减少,环境污染及全球变暖问题日益突出,清洁、可再生能源将会占据能源界主导地位。海流能是一种以海水动能形式存在的可再生能源,目前已成为世界可再生能源发展重要研究对象。水轮机是将海流能转化为旋转机械能的一种机械装置,目前世界范围内大多数水轮机只可单向运行,而潮流、潮汐运动是双向的,所以可双向运行水轮机能够增加海流能利用率。叶片是水轮机关键部件,其性能直接影响水轮机性能。翼型是叶片剖面形状,本文通过设计翼型形状来实现双向运行水轮机叶片设计。本文最后进行了水槽实验,验证双向运行水轮机可行性。本文主要内容如下:（1）根据所收集的文献资料,介绍海洋能源分类及国内外水轮机发展状况,阐述水轮机叶片设计理论。以NACA4408翼型绕流为例,分析翼型边界层分离原因,以NACA6408绕流为例,分析翼型边界层分离后流场流体速度流线变化特点与压力变化特点。（2）选择三种不同弯度的NACA翼型做为基本翼型,通过反向对接法形成三种对称翼型,对三种对称翼型流场进行数值仿真,求出对称翼型升力系数、阻力系数和升阻比,分析对称翼型水动力特性受NACA翼型弯度影响程度。以其中一种对称翼型为例,分析对称翼型在不同攻角下流体速度流线分布特点。结果表明,对称翼型上翼面前部拱形和下翼面后部拱形可使对称翼型产生升力,因此对称翼型可以应用于双向水轮机叶片的设计。（3）选取对称翼型作为叶片翼型,基于wilson修正模型,运用MATLAB中的Fmincon函数求解出了叶片截面翼型弦长l和扭角?,并使用Solidworks软件对叶片进行了三维建模。运用ANSYS中Fluent模块对水轮机进行流场数值仿真,分析叶片之间流体速度流线分布特点。分析结果表明,本文设计的叶片能够使水轮机在流体中稳定运行。使用ANSYS中Static Structural模块对叶片进行流固耦合仿真,在不同流速下对比水轮机叶片变形特点与应力分布特点。分析结果表明,流体流速在0.5m/s.8m/s之间时,叶片最大变形和强度符合工程应用要求（4）对海流发电装置进行了总体设计,并且为提高水流流速,在水轮机外部加装导流罩装置。为考察水轮机实际工作效果,对水轮机进行了水槽实验,测出水轮机在不同流速下输出功率与获能效率。由实验数据可知,水流流速1.8m/s时,水轮机输出功率达到额定功率40W,获能效率达到最大值24.3%。实验表明,本文设计的叶片可使水轮机双向工作,并且水轮机正向运行时能量转化率和反向运行时能量转化率相同。

关键词： 传感器   离合器   数据采集卡   虚拟仪器  

摘要： 阐述了某汽车离合器试验台的扭矩转速数据采集系统;分析了系统中用到的扭矩转速传感器F1is-384、信号调理电路、数据采集卡NI 920和计算机及应用软件并展望了其未来的发展趋势。

关键词： 湿式双离合器   出油口甩出油温度   模糊推理理论   粒计算   属性约简  

摘要： 湿式双离合器自动变速器(Dual-Clutch Transmission,DCT)凭借无动力中断换挡、舒适度高等优势,逐渐成为自动变速器领域的重点发展方向。在湿式DCT车辆中,一般通过湿式双离合器出油口甩出油温度间接反映离合器片的表面温度,因此准确获取湿式双离合器出油口甩出油温度是防止离合器热失效的前提条件。为了实现对湿式双离合器出油口甩出油温度传感器的冗余校验和自我诊断,提出了一种基于粒计算约简的湿式双离合器出油口甩出油温度的模糊预测方法。本文以搭载某国产湿式DCT的汽车为研究对象,将所提预测方法的创建过程划分为以下几个方面:(1)首先系统介绍了湿式DCT的结构组成,并着重分析了液压系统的主油路供压模块、换挡控制模块、双离合器液压控制模块以及冷却润滑模块的工作原理。在此基础上,分析了湿式双离合器出油口甩出油温度的主要影响因素,为所提预测方法的设计提供了理论支撑。(2)利用模糊推理理论设计湿式双离合器出油口甩出油温度预测方法,通过实车数据确定预测方法的隶属度函数和模糊预测规则。为了进一步提高预测精度,根据实车数据将车辆行驶过程划分为高滑摩功率过程和低滑摩功率过程,然后分别确定相对应的隶属度函数和模糊预测规则。(3)为了提高湿式双离合器出油口甩出油温度预测方法的实时性,本文利用粒计算理论对模糊预测规则进行了属性约简。通过降低模糊输入量个数和模糊规则条数,有效压缩了模糊预测规则的冗余信息量。(4)本文通过搭建试验平台对比约简前后湿式双离合器出油口甩出油温度预测方法的预测精度和实时性,从而检验粒计算理论的优化情况。试验结果表明,约简后油温预测方法在保证预测精度的前提下,有效解决了约简前油温预测方法占用资源较多和实用性较差的缺陷。

关键词： 楔块式单向离合器   装配   质量控制   有限元   优化  

摘要： 楔块式单向离合器可以实现单方向传递动力,由于良好的使用性能,在电动车、摩托车、医疗器械等众多行业的传动系统中,都得到了广泛的应用。单向离合器在制造过程中,许多因素(偶然因素和异常因素)都会影响到离合器的质量,所以需要对其进行质量控制,使生产条件与产品的技术要求相适宜。开展质量控制技术的研究,对楔块式单向离合器的使用性能、寿命、可靠性、安全性等质量特性具有重要的作用。本文通过理论分析、仿真分析与试验的方法,对某型号的楔块式单向离合器的工作表面接触特性、质量控制点、过程能力、工艺优化等问题进行了分析研究,主要研究内容如下:(1)根据单向离合器的结构与工作原理,运用有限元仿真分析的方法,对离合器工作表面的接触特性进行静态分析。首先,使用UG10.0对离合器进行建模并简化。然后,运用有限元分析软件ANSYS Workbench15.0建立相应的有限元模型,对位移变形、接触压力等参数进行仿真分析,探究每个参数的影响规律。最后,分析不同摩擦系数对离合器工作表面接触特性的影响规律,为楔块式单向离合器结构参数设计、优化及质量控制点提供依据。(2)对楔块式单向离合器零件的加工和装配过程进行分析。针对楔块式单向离合器的装配质量,探究离合器主要装配技术指标的内涵及对离合器性能的影响,分析每个技术指标的影响因素,并给出技术指标的检测方法,为质量控制点的建立提供依据。(3)根据楔块式单向离合器的装配质量和工作表面接触特性的分析,提出关键工序质量控制主要内容。结合企业实际生产情况,运用控制图工具对关键控制点进行统计稳态和技术稳态分析,对过程能力做出评价,并提出控制措施。(4)通过正交试验对工艺参数进行优化分析,探究每个工艺参数对控制点的影响,找出工艺参数的最优组合,最后对优化效果进行验证。研究工作揭示了影响楔块式单向离合器质量的主要因素及其规律,丰富了楔块式单向离合器的设计理论和质量控制方法,提高产品的质量和企业的市场竞争力。

关键词： 方草捆打捆机   打结器   交错轴锥齿轮   仿真   试验  

摘要： 打结器作为方草捆打捆机的核心部件,它的空间结构较为复杂,国内各科研机构及院校对打结器的建模处于扫描重构阶段。特别是其中的交错轴锥齿轮传动机构,为空间传动机构,重建模型并不准确从而导致传动准确性和稳定性降低,对打结器中交错轴锥齿轮副的精确建模,对保证其传动准确稳定和低成本制造具有重要的研究意义和应用价值。论文详细分析了任意交错轴锥齿轮副的参数计算模型,推导了锥齿轮的齿面数学模型,求解了D型打结器夹绳盘锥齿轮副和双齿盘打结器打结嘴锥齿轮副的相关参数,建立了其齿面数学模型和三维模型。对建立的锥齿轮三维模型进行了啮合传动仿真及有限元分析,并进行了实物试制以及打结试验。本文的主要研究内容如下:(1)任意交错轴锥齿轮副的参数计算模型与分析本文详细介绍了两种一般交错轴锥齿轮副的参数计算模型,并分析了其在应用过程中的优劣,建立了D型打结器夹绳盘交错轴98°锥齿轮副和双齿盘打结器打结嘴相交轴98°锥齿轮副的几何参数计算模型,为后面精确三维型的建立提供参数支持。(2)锥齿轮齿面数学模型推导和三维建模本文基于齿轮啮合原理推导了锥齿轮齿面的数学模型,应用MATLAB求解齿面数学模型,获得锥齿轮数学模型所表示齿面的点集。基于MATLAB与Pro/E的数据接口,将所求齿面点集导入Pro/E中,按照“点-线-面-体”的规则进行三维建模,建立了D型打结器夹绳盘交错轴锥齿轮副和双齿盘打结器打结嘴相交轴锥齿轮副的三维模型。(3)打结器交错轴锥齿轮副传动仿真及齿形误差分析在ADAMS软件中仿真分析了建立的交错轴锥齿轮副三维模型的啮合情况,并以D型打结器夹绳盘转动的姿态和双齿盘打结器打结嘴转动的姿态验证了所设计的锥齿轮副传动的准确性。对扫描重构与计算设计建立的打结嘴大锥齿轮齿廓进行了主观误差及客观曲率半径误差分析。基于ANSYS的静力分析模块,对打结嘴锥齿轮副进行静力有限元分析,结果表明其安全系数大于1。(4)双齿盘打结器打结嘴锥齿轮副的铸造与打结试验为降低打结器的制造成本,采用精密铸造的方法对小锥齿轮单独铸造,不完全大锥齿轮与大齿盘铸为一体。将铸造的锥齿轮副装配到双齿盘打结器上进行打结试验,以打结成结率为试验指标,以捆绳拉力和主轴转速为试验因素,在打结器试验台上进行打结试验,对打结6000次的试验结果进行分析,结果表明:打结器传动准确平稳,能够保证打结成功。

关键词： 推土机   变速箱   离合器   故障分析  

摘要： 本文总结了我公司近十年来卡特D10T推土机变速箱典型故障，分析了变速箱结构和液压控制原理以及故障判断过程，查找出故障根源，并提出相应解决方案。

关键词： elevational gradient   evolutionary constraints   offspring mortality   life-history evolution   phenotypic plasticity   predation risk manipulation   reproductive investment   resource availability   LIFE-HISTORY EVOLUTION   REPRODUCTIVE-PERFORMANCE   SUPPLEMENTAL FOOD   PASSERINE BIRDS   LITTER-SIZE   TRADE-OFFS   AVAILABILITY   CONSTRAINTS   TEMPERATURE   PHYSIOLOGY  

摘要： The risk that an animal's offspring are eaten by predators is thought to strongly influence an animal's decisions regarding reproductive effort. We found that birds breeding in locations with a high risk of nest predation laid fewer eggs than their conspecifics nesting in areas with a lower risk of nest predation. Montane birds nesting at higher elevations lay fewer eggs than at lower elevations because of the higher risk of nest predation at higher *** about the ecological drivers of, and mechanistic constraints on, productivity have driven research on life-history evolution for decades. Resource availability and offspring mortality are considered among the 2 most important influences on the number of offspring per reproductive attempt. We used a factorial experimental design to manipulate food abundance and perceived offspring predation risk in a wild avian population (red-faced warblers; Cardellina rubrifrons) to identify the mechanistic cause of variation in avian clutch size. Additionally, we tested whether female quality helped explain the extant variation in clutch size. We found no support for the Food Limitation or Female Quality Hypotheses, but we did find support for both predictions of the Nest Predation Risk Hypothesis. Females that experienced an experimentally heightened perception of offspring predation risk responded by laying a smaller clutch than females in the control group. Additionally, predation rates at artificial nests were highest where red-faced warbler clutch size was smallest (at high elevations). Life-history theory predicts that an individual should invest less in reproduction when high nest predation risk reduces the likely benefit from that nesting attempt and, indeed, we found that birds exhibit phenotypic plasticity in clutch size by laying fewer eggs in response to increasing nest predation risk.

关键词： 非圆齿轮   设计缺陷   辨识   修复   优化  

摘要： 非圆齿轮传动系统可用于传递两轴间的变速运动,与凸轮和连杆等变速机构相比,具有传动平稳、结构紧凑、运动精度高、传动功率大及传动效率高等优点,在解算装置、自动化仪器仪表与轻工机械等各类机械行业中得到了应用,是机械工业中的重要零部件。具有设计缺陷的非圆齿轮传动系统严重影响着传动系统的可靠性与安全性,用户使用此类产品可能会造成巨大的财产损失甚至会危及生命,对非圆齿轮传动系统设计缺陷的修复理论与修复方法进行研究具有重要的理论意义和实用价值。本文在约束模型解析化的基础上,对非圆齿轮传动系统中的位置函数封闭性设计缺陷、节曲线凸尖点设计缺陷、节曲线凹尖点设计缺陷、齿廓可加工性设计缺陷、加工工序设计缺陷和装配物理连接性设计缺陷的修复理论与修复方法进行了较为深入系统的研究,本文的主要研究内容与创新如下:（1）分析了非圆齿轮传动中位置函数封闭性的约束条件及其产生原因,以比例和可控修复参数为强制约束因子,以最大修复误差的最小化为优化目标,提出了位置函数封闭性设计缺陷的最大修复误差的最小化修复方法。分析了内啮合非圆齿轮副传动中内、外齿轮节曲线曲率半径之间关系,给出了避免节曲线发生干涉的可控修复参数的可行域,利用该可行域避免了节曲线发生干涉的同时确保了最大修复误差的最小化,实现了非圆齿轮封闭性设计缺陷的最大修复误差的最小化修复。（2）以修复节曲线的给定弧长为约束条件,提出了非圆齿轮节曲线凸尖点设计缺陷的最速回转修复方法。分析了给定弧长约束与修复精度之间关系,得到了修复精度随着给定弧长的逐渐减小而越来越高的特性,给出了修复精度与给定弧长之间的对应关系图。根据修复精度与给定弧长之间的特性和对应关系图,可在节曲线凸尖点设计缺陷的修复过程中通过选择恰当的弧长约束来保证修复后非圆齿轮副的传动精度与传动性能。（3）通过对非圆齿轮节曲线凹尖点特性的分析,基于变分理论设计了一种具有最小转动惯量特性的满足给定回转时间约束的平面曲线,利用该平面曲线代替含有凹尖点的微小邻域内的非圆齿轮节曲线,建立了非圆齿轮节曲线凹尖点设计缺陷的最小转动惯量修复模型。根据非圆齿轮节曲线的凹尖点特性,为了在修复过程中避免产生新的凹尖点,分析并给出了模型参数需满足的约束条件,实现了非圆齿轮节曲线凹尖点设计缺陷最小转动惯量修复的同时,避免了新的凹尖点设计缺陷的引入。（4）将非圆齿轮的关键设计参数、插齿时的插齿刀特征参数与齿廓可加工性设计缺陷的约束条件之间的非线性关系映射为神经网络输入输出关系,提出了齿廓可加工性设计缺陷的神经网络修复方法。利用设计缺陷的分类模型及对应的修复策略实现了齿廓根切、齿廓干涉和齿廓顶切等可加工性设计缺陷的辨识与修复,提高了非圆齿轮的可加工性与传动可靠性。（5）基于非圆齿轮加工工序的数学模型,在传统的遗传优化算法中引入缺陷辨识因子和局部变异算子,提出了资源受限条件下加工工序设计缺陷的遗传优化修复方法。利用选择、变异、交叉等遗传优化操作,确保了该修复方法快速收敛的同时强化了其局部搜索能力,实现了非圆齿轮加工工序设计缺陷的遗传优化修复。（6）通过对非圆齿轮装配连接性约束的分析,利用免疫仿生系统中的疫苗接种策略定制了设计缺陷的辨识算子、修复疫苗和子装配体的识别与调整疫苗,提出了装配物理连接性设计缺陷的免疫仿生修复方法。利用定制的子装配体识别与调整疫苗,使得该修复方法在装配序列规划过程中可自动地识别子装配体,可有效地保证子装配体及其附属零件的稳定连接性。本论文的研究工作为非圆齿轮传动系统构建了设计缺陷修复理论与修复方法的技术体系,提出的非圆齿轮传动系统设计缺陷的修复理论与修复方法将大大提高非圆齿轮传动系统的设计质量、设计水平和设计效率,降低非圆齿轮传动系统的研制开发成本,提高非圆齿轮传动系统的安全性与可靠性。本论文的研究成果及其应用将减少非圆齿轮传动系统设计过程中对设计人员设计经验的过分依赖,使得机械设计经验较缺乏的设计人员也可以设计出高质量、高可靠性的非圆齿轮传动系统。

关键词： 故障码   维修人员   变速器油   控制单元   离合器   压力传感器   故障现象   前进挡  

摘要： 问:老师您好,最近我们厂接修了一辆2013年产奥迪A6L,该车搭载2.5 L发动机并匹配了0AW型链传动无级变速器(CVT),行驶里程接近10万km。该车故障现象是:前进挡起步及低速行驶时,有轻微的耸车现象。经检查,该车发动机控制系统工作基本正常,没有任何故障记录;但在变速器电控系统故障存储器当中读到一个故障码:P177500—液压压力传感器1-到达适配极限(图1)。经询问用户得知,该车变速器