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关键词： 齿轮   动力学   负载   拍击   修形  

摘要： 齿轮是汽车变速箱内部的核心部件,关系到车辆的可靠运行与动力的稳定输出。随着消费者对车辆NVH要求的不断提升,降低齿轮在运行过程中的振动与噪声成为变速器齿轮研究的重点之一。本文对夏利2000型轿车匹配变速器的4档斜齿轮进行了动力学研究,分析了齿轮在空载与负载工况状态下产生振动与噪声的原因,并通过对齿轮进行多目标修形,降低其运行过程中的振动噪声。利用KISSSOFT软件根据该变速箱齿轮设计参数建立了第四档齿轮的几何模型,并对该模型进行了模态分析,获得该齿轮的共振频率以及各频率下的振型响应。生成了主动、从动齿轮前30阶带有应力和应变的模态中性文件。在ADAMS中建立了变速箱第四档斜齿轮的柔体动力学模型,并进行了准确性验证。通过对齿轮进行负载分析,可知齿频及齿频倍频的激励是齿轮在负载时产生振动噪声的主要原因。为了探究齿轮轴对齿轮传动的影响,建立了带轴齿轮模型,通过仿真可见,齿轮轴的受载变形劣化了齿轮运行条件,使齿轮的振动特性受到了轴频的周期性影响。通过对齿轮轴的轴径和支撑位置进行优化,可以在一定程度上减小齿轮轴负载变形的影响。分析了影响变速器斜齿轮拍击的相关因素,建立了模拟发动机扭振波动的激励函数,利用ADAMS软件对齿轮的拍击过程进行仿真,可知发动机的扭振激励为齿轮产生拍击噪声的主要原因。通过分别控制齿轮的阻滞力矩,转动惯量以及角加速度可以改变齿轮的拍击力。利用KISSsoft对第四档齿轮进行了多目标修形,对修形前后齿轮的应力分布与传动误差进行对比,分析修形对改善齿轮工况带来的影响,并对修形后的齿轮进行负载分析与拍击分析,得知多目标修形方法不但使齿轮在负载时相对原齿轮运转更为平稳,而且保证了空载时的拍击力没有明显变化,达到了优化齿轮工况的目的。

关键词： 湿式离合器   滑摩转矩   计算模型  

摘要： 本文以大功率传动装置中的湿式换挡离合器为研究对象,对湿式离合器单摩擦副工作过程转矩的计算模型进行研究。文中将工作过程分为初始间隙消除阶段和摩擦副接合阶段,分别建立各阶段间隙变化模型、滑摩转矩计算模型,并通过试验验证所建立模型的正确性,主要完成了以下工作:(1)将湿式离合器简化为单摩擦副进行研究,建立了离合器控制油压与活塞位移相关的充油模型,求解了控制油压建立过程油压变化特性与活塞位移变化。接合阶段,建立了考虑摩擦副弹性系统的间隙变化模型,求解了碟形钢片摩擦副间隙变化规律;建立了考虑摩擦副润滑油膜动压的间隙变化模型,求解了平直钢片摩擦副间隙变化规律。(2)研究初始间隙消除阶段粘性转矩,分析了实际供给润滑油流量下润滑油膜的收缩,求解了粘性转矩的变化特性;研究摩擦副接合阶段滑摩转矩,分别分析了碟形钢片摩擦副和平直钢片摩擦副粘性转矩的计算模型、粗糙接触转矩的计算模型,并求解了粘性转矩和粗糙转矩变化特性。(3)研究湿式离合器滑摩转矩的影响因素。分析了润滑油流量、润滑油进出口压差、主被动端转速差对摩擦副初始间隙消除阶段粘性转矩的影响;分析了接合油压、主被动端转速差对摩擦副接合阶段滑摩转矩的影响。(4)搭建了离合器综合试验台架,测试了离合器充油过程控制油压变化、转速转矩变化,测试了粘性转矩与粗糙接触转矩,验证了湿式离合器滑摩转矩计算模型的正确性。

关键词： 离合器   故障   措施  

摘要： 离合器是汽车传动系的组成部件之一,位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上.离合器是通过操纵机构,依靠主、从动部件之间的摩擦,使发动机与变速器暂时分离和逐渐接合,以切断或传递给变速器的动力,保证传动系换档工作平顺进行.在汽车行驶过程中,驾驶员为了适应不同使用情况的需要常常要频繁殊下,松开离合器踏板,使发动机与传动系暂时分离以中断动力传递,随后又使之逐渐结合,以便传递动力.

关键词： 高速湿式离合器   流固耦合   临界转速   带排转矩  

摘要： 试验测试表明,湿式离合器在高速空载时在转速大于某临界转速时,由于润滑油和空气等流体对摩擦片的冲刷会发生流致振动现象,导致内部摩擦片剧烈振动,发热,影响离合器使用寿命。针对高速湿式离合器的流致振动问题,本文以车用湿式离合器为研究对象,对湿式离合器高速空载状态下的振动特性进行了系统的理论分析,数值模拟与试验研究。对湿式离合器高速状态下的摩擦片振动系统的相关参数进行了分析,通过流体压力及摩擦片所受升力与阻力,计算流体刚度和阻尼,并结合边界条件,建立预测了高转速区域摩擦片的带排转矩模型。通过求解振动加速度与振幅,提出降低振动的有效方法,并通过试验验证了计算的准确性。分别建立了摩擦片和流体的控制方程,耦合两者建立了湿式离合器摩擦片的流固耦合振动方程,并分析了耦合方程中各种物理意义的影响,通过复模态分析对非对称系统进行求解,通过双向流固耦合的方式对摩擦片系统进行了仿真分析。系统分析了各种影响因素对临界转速的影响,并对影响规律进行试验验证,提出了抑制振动以及提高临界转速的有效措施。对湿式离合器的设计和使用具有一定指导意义。

关键词： 液粘调速离合器   AMESim   Matlab/Simulink   联合仿真  

摘要： 节能减排是当今世界的主流话题,液粘调速离合器作为一种新型传动装置,以其高效的节能效果得到了越来越广泛的关注,将其应用在船舶动力系统中,将能够大大提高传动系统的工作性能。而液粘调速离合器的机械结构、液压系统及电子控制系统决定了它的正常工作。所以为了能够设计出性能更加强大,工作更加稳定的液粘调速离合器,有必要对其各子系统即机械结构、液压系统、电子控制系统进行建模仿真,对今后改进或优化设计方案提供参考,进而促进产品质量及性能的提高。目前关于液粘调速离合器的仿真内容大多集中于单独的液压系统建模仿真,并且其中也多用液压元件库中现有的简易阀块搭建模型,与实际工况还是有一定的差距。鉴于这种情况,本文应用AMESim软件根据液粘调速离合器中阀件的原理对各非标阀进行了建模并完成了单独仿真,研究了部分参数对阀块工作性能的影响,同时利用Matlab/Simulink搭建了电控系统的模型,应用PID算法来进行转速的控制,最后利用两个软件之间的联合仿真来完成关于液粘调速离合器机电液总体仿真的相关内容。建模仿真内容完成后考虑到软件使用的专业性以及实现联合仿真的难度性,本文还基于Matlab语言对仿真软件进行了二次开发使得液粘调速离合器总体仿真过程更加明了,操作更加便捷,让未接触过相关仿真软件的工程师也能迅速上手并了解其中原理,推广了液粘调速离合器总体仿真技术。为了验证仿真结果的正确性,本文还利用在莘庄505实验室搭建的试验台位,针对YT190液粘调速离合器进行了液压控制系统试验以及调速性能和响应速度实验,将实验数据与仿真结果相比较,其误差在规定的15%以内,证明仿真获得了较好的结果。但仿真曲线并不是十分完美,在以后的工作后中可以利用本文中有关液粘调速离合器总体仿真的建模仿真方法加以优化,继续改善模型或进一步调整PID参数。

关键词： 本田汽车   离合器   故障   诊断分析  

摘要： 本论文主要是系统性的介绍关于本田汽车离合器的常见故障与诊断分析,着重对离合器的分离不彻底;起步发抖;异响;起步打滑;离合器踏板沉重等五大常见故障进行一一论述,根据以下文献、资料具体分析本田汽车离合器的性能。

关键词： 拖拉机   双作用离合器   有限元分析   优化  

摘要： 随着拖拉机技术和我国农业现代化的发展,为了便于满足不同作业及不同机具对动力输出的要求,独立操纵的双作用离合器已深入地进入到用户的生活中。随着计算机技术和有限元理论的不断发展,用有限元软件对双作用离合器关键零部件进行分析和优化成为当今流行和有效的研究方法。本文以双作用离合器为研究对象,对其进行了几何模型建立、零部件分析与优化和性能试验三个方面的研究。第一,分析了双作用离合器的结构和工作原理,建立了各个零件和总成的几何模型。第二,完成三个主要零部件的分析与优化:首先,对离合器压盘进行了热应力耦合分析,得到了压盘的温度分布云图、应力分布云图和变形云图。为减小离合器压盘出现的应力集中和变形现象,对其进行了结构优化,将原来水平的上表面改成了斜坡面,将摩擦面设计为1°的内锥面,结果显示,改进后应力峰值和轴向变形量都有所降低。其次,在有限元软件中根据碟形弹簧实际的受力情况,模拟了碟形弹簧的工作过程,用静力通用求解器对碟形弹簧进行了分析,得到其载荷-变形曲线和应力云图。为了使摩擦片磨损前后引起的压紧力变化足够小,对其进行了优化,通过分析得碟形弹簧压紧力变化值有所下降且离合器后备系数比之前稳定。最后,完成壳体的静力分析,得出中间安装分离杠杆处变形量最大,为了减小变形量,提高其可靠性,对此处进行了加厚处理,结果显示,优化后的离合器壳体变形量明显变小。第三,分别进行了离合器的分离特性试验、超速强度试验和总成耐久性试验,并对试验结果进行了对比分析。研究结果表明,零部件优化后的离合器总成分离行程由原设计的9mm降低到8.6mm,有助于改善离合器分离有可能出现的分离不彻底现象;离合器总成的摩擦片A面磨损量下降了2.9%,摩擦片B面磨损量下降2.38%,压盘的磨损量下降了14.29%,摩擦片和压盘的磨损现象有明显改善,从而提高了离合器总成的使用寿命。

关键词： 大功率   往复泵   齿轮传动   设计   CAD系统开发   ANSYS  

摘要： 齿轮传动系统是石油钻井往复泵最核心的动力机构,其性能的优劣直接影响到泵的性能和使用寿命。石油消耗不断攀升,石油供需矛盾日益严峻,石油开采不得不由浅井向深井甚至超深井发展。大功率钻井往复泵是深井石油开采所需的关键设备。大功率齿轮传动系统已经成为钻井往复泵的一个重要研究内容。 本文在往复泵传动系统总体方案选择时,根据曲轴实际受力情况可知,扭矩对其的破坏作用明显大于弯矩,故齿轮传动系统需采用合理的布局使其所受最大扭矩值尽可能降低,据此选择适用于大功率往复泵齿轮传动系统的传动方案。 本文在石油钻井往复泵齿轮传动系统齿轮模数的选取时,依据齿轮齿面接触强度与齿根弯曲强度理论,得到所需模数的理论大小。由此计算出大齿圈、齿轮轴的齿宽、齿顶圆直径、螺旋角等。通过计算大齿圈与曲轴连接处所需螺栓直径的大小,间接地得出大齿圈所需内壁厚度。对齿轮轴进行受力计算,并校核其强度、刚度。 本文对齿轮传动系统进行CAD系统开发,开发了一套高效、实用的石油钻井往复泵齿轮传动系统设计软件。科学编制程序框图,对设计过程中所需的图表进行有效的处理,实现零件的参数化出图。 本文用ANSYS分析软件,对齿轮轴进行结构静力分析及模态分析,并将软件分析结果与理论计算结果对比,进一步验证了理论计算结果的正确性。

关键词： 离合器   扭转减振器   优化   加权   噪声振动测试  

摘要： 摩擦式离合器是汽车传动系中的重要部件,除了接通和切断发动机和传动系统之间的动力连接之外,其在衰减发动机周期点火带来的振动中同样起着至关重要的作用。从动盘扭转减振器是离合器中实现减振功能的关键元件,其刚度和阻尼的合理匹配影响着离合器的减振性能。本文主要研究离合器扭转减振器的性能参数对车辆振动衰减所起的作用,建立了发动机-离合器-变速器-传动系统-整车的三自由度非线性力学模型。由于模型主要用于分析离合器减振特性,将离合器输出轴以后的部件简化为一个等效转动惯量。在发动机输出扭矩的波动下,利用建立的模型,可以求出离合器输入、输出转速的波动,从而计算得到离合器的扭转振动衰减率。为了减少汽车在发动机常用转速700200rpm范围内的噪声和振动,以在700200rpm按转速使用频率加权的离合器加权振动衰减率为优化目标函数,优化了离合器的两级扭转刚度和干摩擦阻尼、预减振最大转角差以及预紧力矩共六个参数,使其加权振动衰减率得到了较大的提升。对优化前后的离合器进行装车试验,测试了发动机舱的噪声、车内的噪声和变速器支架的振动加速度。结果表明,安装优化的离合器后,发动机舱变速器侧的噪声、驾驶室内的噪声和变速器支架的振动均降低,表明本文建立的优化模型和计算得到的优化结果对改善车辆NVH性能具有指导意义。

关键词： AMT   离合器   模糊控制   换挡  

摘要： 电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission,AMT)是一种新型的自动变速器,在干式离合器和轴式齿轮变速器的基础上加装了电子控制系统,实现离合器和选换挡的自动操纵。AMT具有传动效率高、制造成本低和结构简单等优势而在自动变速器家族中占有重要的位置。离合器控制是AMT系统中的一个重要模块,其工作品质决定了AMT系统的整体性能,本文深入分析了车辆换挡过程中的影响因素和关键问题,研究了提高换挡品质的离合器控制方法。本文以推式膜片弹簧离合器为研究对象,首先利用UG三维建模软件建立了离合器总成的3D模型,同时建立了膜片弹簧的载荷-变形非线性数学模型与离合器传递转矩数学模型,为执行机构的设计奠定了基础,同时也为改善离合器的接合控制提供了理论根据。针对被控对象的动力学机理,本文分别建立了发动机、离合器和车辆传动系统的动态数学模型。选取滑摩功和冲击度作为离合器控制性能的主要评价指标,制定了换挡时离合器的控制方案,并且采用模糊控制方法设计了离合器控制器,控制器以冲击度和主、从动盘转速差作为输入参数,接合速度作为输出参数。通过接合速度模糊推理结果直观地验证了所设计的模糊推理规则的合理性。通过MATLAB/SIMULINK软件搭建离合器仿真模型,对一挡升二挡工况进行了仿真,仿真结果表明本文所设计的控制器以及模糊控制策略能满足控制要求,能实现换挡时离合器的顺利接合。同时将离合器三维模型导入到ADAMS软件建立了动力学仿真模型,将MATLAB/SIMULINK软件的相关仿真数据输入到ADAMS系统中进行了虚拟仿真,仿真趋势和MATLAB仿真趋势相近,进一步验证了控制器的有效性。