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关键词： 遗传算法   锥齿轮传动   优化设计   惩罚算法   可行域   承载能力  

摘要： 针对锥齿轮传动设计过程中存在的问题,建立了锥齿轮优化设计的数学模型。以锥齿轮体积和最小为目标函数,考虑齿面接触和齿根弯曲强度等多方面的约束条件,使其满足承载能力。并采用惩罚算法构造适应度函数,从可行域外部逐渐逼近最优解,利用MATLAB软件编写锥齿轮传动遗传算法优化设计程序。绘制出各代最佳适应度平均值线图来描述遗传过程的搜索过程,从而为锥齿轮传动的优化设计提供了理论参考和借鉴。

关键词： 电流变液   电流变液离合器   AMT   控制过程   温升特性  

摘要： 电流变液作为一种新型的智能材料，它在汽车领域具有巨大的应用潜力。尤其是电流变液在汽车离合器上的应用研究受到很大的重视。已有多家汽车厂商在进行电流变液离合器的研究，电流变液离合器具有传统摩擦式离合器所不具备的优越特性，电流变液离合器在汽车上的应用将会大大提高汽车的整体性能。本文结合吉林省科技厅重大科研项目“经济型轿车电流变液自动离合器的研究开发”，在课题组已有研究的基础上对电流变液离合器进行了深入的研究，主要从电流变液的制备和力学性能、电流变液离合器力矩模型、电流变液离合器的控制过程以及电流变液离合器接合过程的温升特性等方面进行相关研究，主要内容如下： 本文首先分析比较了三种电流变液的粒径、电致屈服应力等参数，结合电流变液离合器对电流变液的要求，选择了溶胶--凝胶法制备的铬掺杂二氧化钛电流变液作为AMT电流变液离合器的工作介质;运用正交实验法，研究了溶剂量、抑制剂量、搅拌时间、加水量、加水速度、鼓风方式等制备条件对凝胶时间的影响，确定了合适的制备条件;并配制出了铬钛配比为30%的铬掺杂二氧化钛电流变液。 其次在分析电流变液力学特性的基础上，对本研究所采用的溶胶--凝胶法制备的铬掺杂二氧化钛电流变液进行了力学性能测试实验，并根据实验结果建立了电流变液力学模型;通过AMT电流变液离合器结构与组成的分析，确定采用同轴多筒式结构方案，在此基础上构建AMT电流变液离合器的转矩模型。 然后根据AMT电流变液离合器的使用特点，制定了电流变液离合器的控制方案;结合多筒式电流变液离合器的结构，对其工作原理进行了详细的分析;在AMT控制策略的基础上，对本文所采用的电流变液离合器的控制过程进行了研究和分析。 最后利用平行平面缝隙流动模型，对电流变液的能量损耗过程进行了计算分析，并采用等效粘度的方法来代替随电场强度变化的电流变液实际粘度;然后结合本文所选用的同轴多筒式结构，建立了AMT电流变液离合器能量损耗模型、热传导模型和温升模型;利用Matlab/simulink平台，对AMT电流变液离合器接合过程中的温升特性进行了仿真分析，结果表明起步工况和连续起步停车工况下离合器温升较小，且转速差在1500r/min及以下时AMT电流变液离合器可以长时间滑磨;并通过台架实验，对AMT电流变液离合器的温升模型进行了实验验证分析。 AMT电流变液离合器克服了传统摩擦离合器磨损严重、不易控制的缺点，具有无磨损、响应快、可控性好和接合柔和的特点。本文对电流变液、电流变液力学特性和AMT电流变液离合器力矩模型进行了相关研究，对不同工况下电流变液离合器控制过程进行了研究和分析，并对电流变液离合器的温升进行了研究。这对AMT电流变液离合器的应用研究与产品化有一定的理论意义，对于提升经济型轿车的技术水平和AMT产品的市场推广也有一定的实际价值。

关键词： 离合器   储备系数   踏板力   踏板行程   储备行程  

摘要： 研究机械离合器的选用方法和离合器操纵机构的设计,提出离合器载荷特性曲线、分离载荷特性曲线和压盘升程特性曲线的应用方法,建立离合器操纵机构踏板力和踏板行程的校核公式,指导离合操纵机构的设计。

关键词： 混合动力系统   双离合离合器   智能变速箱   永磁同步电机   伺服控制  

摘要： 当前新能源的浪潮席卷全球,电动汽车行业蒸蒸日上,特斯拉就是最近的明星产品,但是它也面临着售价过高、续航不足、充电配套设施缺失等问题,这些是纯电动汽车的通病。虽然新能源汽车的未来是纯电动,但是现阶段还是很难全面推广,所以在这个过渡阶段,混合动力的提出具有其必然性。本文就是建立在混合动力客车的基础上,研究与开发了双离合离合器与智能变速箱的控制系统,并设计了测试台架进行测试。双离合离合器单体集成了气动大离合器与电磁小离合器,本文分别研究了它们的工作原理,对大、小离合器的工作过程做了详细阐述,然后根据设计需求研发了控制系统的软硬件架构,最后通过台架实验验证。智能变速箱的基本工作原理是同步换挡,关键执行部件是永磁同步换挡电机,技术难点是位置伺服控制。本文首先分析了智能变速箱的换档力学模型与换档流程,并根据永磁同步电机的控制原理,提出FOC的控制方式,设计了三闭环结构的位置伺服控制系统。然后利用Simulink仿真验证换挡过程,再根据理论分析与仿真验证完成智能变速箱的软硬件设计,最后通过台架试验验证智能变速箱的换挡效果。

关键词： 齿轮传动   多指标约束   模糊可靠性   优化设计   模糊综合评价  

摘要： 随着石油工业的不断发展,泥浆泵在油田开采中得到了广泛应用,齿轮传动机构作为连接原动机和动力端(泥浆泵)的设备起着举足轻重的作用。工程实际中,泥浆泵工作环境恶劣、震动冲击严重、传动功率较大,这就要求研究人员在设计齿轮传动机构时需充分考虑其工作可靠性和实用性。随着齿轮传动优化设计理论研究的不断深入,发现常规可靠性优化设计中广泛地存在着随机因素和模糊因素,并且有实验验证模糊因素对设计结果有着较大的影响。齿轮的润滑问题是影响其工作性能的重要因素,在润滑问题的讨论中润滑油膜厚度受到较为广泛的关注,一些国际组织和机构也致力于将弹流油膜厚度计算纳入到齿轮传动的设计中。同时为提高齿轮传动的效率,降低其动载荷和动应力,需运用振动理论,在静态优化模型中引入动态性能指标。针对以上问题,本文以模糊数学为基础,将可靠性理论与优化设计方法相结合,以泥浆泵齿轮传动机构为对象,开展在多指标约束下的模糊可靠性优化设计研究,并基于熵权法和层次分析法对齿轮传动系统的设计质量进行模糊综合评判,主要研究工作如下:(1)全面分析影响齿轮传动性能的因素,探讨斜齿轮及弧线圆锥齿轮的体积计算方法,以体积最小为目标函数,选取相互独立且可控制的设计参数作为自变量,考虑最小油膜厚度、临界转速比的影响,根据可靠性理论,建立齿轮传动机构可靠性优化设计数学模型。(2)结合模糊数学理论,研究分析模糊约束转换方法,选取合适的隶属函数对模糊约束条件进行转化,并运用二级模糊综合评判法求解最优水平截集值,得到经过转化的普通约束条件,为下一步优化设计模型的求解打下基础。(3)根据所建模型特点,选取合适的优化设计求解方法,探讨离散型自变量处理的问题。通过运用Matlab遗传算法编程技术,对优化设计模型进行求解,并对所求结果进行分析。(4)深入探讨设计质量评价方法,基于熵值法和层次分析法,将定性、定量分析有效结合,对泥浆泵齿轮传动机构设计质量进行科学的、系统的模糊综合评价。经过上述研究,不仅使齿轮传动机构的体积减小,而且其可靠度、润滑指标、动态性能指标都得到了合理改善,实例分析证明了优化方法的正确性、合理性。

关键词： 离合器踏板   疲劳寿命   高低温交变   试验台  

摘要： 近年为了适应新形势和满足市场需求,新车型上市越发密集,产品竞争越发激烈,提供质优价廉的产品,已成为汽车产业链上各公司的首要目的。然而受企业自身研发经验不足,认可时间长,一旦在整车试验中失败,项目后续进度和开发都会受到极大影响。台架试验可以模拟零件在整车状态下运行状态,在产品定型阶段,可以快速验证功能性能否满足设计要求,突显出快、准、可调节变量的优势。我公司接到集团项目,进行离合器踏板的深度国产化,项目阶段需要搭建疲劳寿命试验台,用于国产化材料、结构强度、长期工作状态稳定性的验证。根据标准TL82183离合踏板金属、塑料、功能要求,设计台架试验采用位移量控制,在高温、室温、低温和较高湿度下,监控离合器踏板运动过程中随位移的作用力值不超过踏板正常工作力的120%,试验结束后,离合器踏板不得有功能故障、裂纹、断裂、嘎嘎声和刺耳噪声。本次试验主要进行4个方面的工作:首先,试验的离合器踏板属于液压式离合器踏板,离合器在限位弹簧可活动区间限制下,带动主泵推杆通过制动液压力使离合分离器工作,对离合器操作机构进行了深入的研究。需要设计一套合理的装嵌方案,固定离合器踏板与疲劳寿命试验机,使其连接相关零件后,可以模拟离合器踏板在整车上的运动。其次,根据试验方案提出设备技术指标,本次试验主要包括可调湿交变温控箱,进行踏板工作环境模拟,2.5KN液压疲劳寿命试验机用于位移控制和试验数据采集。重点介绍了疲劳寿命试验机的油缸夹具设计。再次,对离合器踏板的受力过程进行了详细的分析,并通过预加载取得一个标准踩下动作通过设备模拟实现后,踏板反馈力与位移的关系,从而得到试验过程中踏板力反馈力上限值,用于设备判定试验中止条件。最后,进行不同工况温度下踏板机构运转,完成十个循环的数据收集,验证离合器踏板材料、结构工作可靠性,无功能失效如打滑、分离不清、踏板踩下沉重。从经济价值上,该寿命试验台的研究开发不仅节省了公司项目和批量后年度检测外委而产生的高额试验费用,也避免了项目进度时间受到影响,保证了离合器踏板国产化项目的顺利进行。从研究方向上为我公司日后独立开发离合器操纵机构相关产品收集了宝贵数据,也为日后的同类项目积累了更多经验。该离合器踏板疲劳寿命试验台可以做到模拟不同温度湿度条件下,离合器踏板带负载工作状况下,进行踏板臂位移与力的测定,完成周期性检验,具有结构可靠,可快速搭建等特点。

关键词： Curved beam model   Multi-disc clutch   Thermal buckling   Temperature variation   SLIDING CONTACT   BRAKING   BRAKES  

摘要： A full-scale multi-disc clutch test bench was set up and some sliding experiments were conducted to investigate the temperature evolution processes in low and high lubrication regimes. Friction discs with single friction lining were used and arranged back-to-back in order to preserve possible evidences of buckling. Temperatures were measured with thermocouples from four different radii on the mid-plane of the separator disc. Two different kinds of temperature variation processes with obvious critical points of cone shape buckling were obtained. These temperatures can be divided into three effective stages that represent different deformation status of the discs in these experiments. The temperature fields in the contacting separator disc and friction disc were studied through a transient heat conduction model, and the results show that the temperatures measured by the thermocouples from the separator disc can represent the average temperatures in both of the separator disc and friction disc for a long sliding time. By comparing the computational critical moments of the friction components with the experimental results, the capability of the curved beam model for predicting the critical moments of cone buckling was validated.

关键词： 轮式拖拉机   G型   增压发动机   配套动力   前驱动桥   斜齿轮传动   可靠性   扭矩储备  

摘要： 雷沃M1354-G型轮式拖拉机配套雷沃动力99.2kW(135hp)发动机,油耗低、扭矩储备大、动力强劲;可选装玉柴增压发动机,增加配套动力多样性,满足不同用户需求;动力排放升级、性能升级,油耗低,可靠性高.变速箱采用同步器梭式换挡,全斜齿轮传动,操纵更加灵活、轻便;采用进口德国原装LUK离合器和CARRARO前驱动桥,操纵性更加灵活,可靠性更高:前驱动采用万向节驱动轴,传递扭矩大,可靠性高;液压系统独立供油,可靠性高.

关键词： 液压机械无级传动   湿式离合器   压力缓冲   电磁比例阀   缓冲阀  

摘要： 液压机械无级传动是一种双流传动系统,因其兼有无级变速和高效率的特点,在大功率的车辆上有很好的应用前景。换段品质问题一直是制约该技术进一步发展的关键技术,即液压机械无级传动在换段过程中伴随着换段冲击、动载等不平稳的换段现象。研究成果表明,通过控制离合器工作时的油压,可以有效改善其换段品质。本文以某二段式液压机械无级传动变速器为研究对象,采用系统建模仿真和实验相结合的方法,开展了电液比例缓冲阀设计、缓冲特性分析、湿式离合器油压控制研究。主要内容包括:分析了电液比例缓冲阀的工作原理,确定了以电磁比例减压阀为缓冲系统先导阀的缓冲控制方案;根据液压机械无级传动湿式离合器工作特性,计算了缓冲阀性能参数,设计了缓冲阀结构;建立了电液比例缓冲阀系统模型,仿真分析了缓冲压力随控制信号的变化规律、缓冲阀结构参数对缓冲压力的影响规律,并依此优化了缓冲阀的结构参数;搭建实验台,开展了电液比例缓冲阀实验研究,实验结果表明,实验阀缓冲压力随控制信号的变化规律与仿真结果基本一致,验证了电液比例缓冲阀设计参数和仿真模型的正确性。

关键词： 离合器   尺寸设计   有限元   模拟仿真   结构优化  

摘要： 本文以离合器的关键部件为主要研究对象,针对长春一东离合器有限公司计划开发的DST200H6型离合器提出的性能指标,对该离合器的设计进行了系统的分析研究,并通过有限元模拟软件对设计出的离合器各项性能进行了仿真模拟测试,找出设计上的薄弱环节并进行优化。文章首先对离合器做了总体的概述,讨论了现在车用离合器的各种分类以及结构特点,并结合厂方提出的要求选择了离合器的基本形式和结构。然后在各章计算推导了离合器关键部件的尺寸参数,初步完成离合器的二维尺寸设计。之后用CATIA建立了离合器各部件的三维模型,导入有限元仿真软件ABAQUS,对相应离合器关键部件做了仿真模拟测试,主要完成了离合器摩擦片的热力学分析以及轴向载荷分析,扭转减振器的设计及校核,从动盘盘毂的受力变形及内应力分析,膜片弹簧工作条件下的内应力分析,从动盘总成的仿真分析。同时根据求解出的数据优化了薄弱环节,完善了离合器的设计方案。以有限元分析软件对离合器进行模拟测试,通过实验数据改进尺寸参数,与传统的离合器设计制造方式相比较,能够很大程度上降低研发成本,加快生产周期,极有可能成为未来机械设计的主要方式。