计入齿面摩擦的斜齿轮啮合动力学特性研究

针对斜齿轮啮合过程中,建立了考虑齿面摩擦的斜齿轮啮合副动力学模型。首先对斜齿轮副啮合进行齿面接触分析和加载齿面接触分析,得到齿面接触路径、接触位置法向位移,在此基础上计算了时变啮合刚度激励、齿面滑动摩擦系数和摩擦力臂。其次,建立并求解了考虑齿面摩擦的斜齿轮副动力学模型,计算了动态啮合力/速度/位移。由齿面上的滑动摩擦系数、摩擦力臂和动力学方程构成斜齿轮副啮合动力学耦合系统,通过解耦计算,对模型系统方程进行了求解。最后通过实例验证了该模型的有效性。

FSEC赛车轮边行星齿轮减速器的设计与优化

为了提高中国大学生电动方程式大赛(FSEC)赛车在急加速及过弯时,极限工况条件下的传动效率,文章介绍了轮边减速器系统及其工作原理,对系统各项设计参数进行了具体的研究计算,简要描述了系统零件的研究设计及ANSYS静力学仿真分析的过程。研究结果表明,轮边行星齿轮减速器运行稳定可靠、装配方便,整体质量相对于其他传动方式较轻,传动效率较高;该系统将装配在辽宁工业大学万得电车队10号赛车上,以实际验证其设计合理性。研究结果可为后续赛车的轮边系统设计提供参考,以提高赛车的传动效率,满足赛车的轻量化要求,提高赛车性能。

考虑安全系数的汽车传动轴结构可靠性分析

合理地设计和选用汽车传动轴对保证整车动力系统可靠性非常重要。考虑安全系数的影响,建立传动轴应力极限状态的可靠性数模,将可靠性设计理论、一次二阶矩方法(FSOM)和Monte-Carlo仿真(MCS)数值模拟法相结合,计算了结构可靠度和可靠性灵敏度。以某型汽车传动轴为算例,讨论汽车传动轴在安全系数影响下选用的可靠性,得到了汽车传动轴结构可靠性最大的影响因素,为汽车传动轴后续的结构选型及稳健优化设计提供了重要的参考价值。

某变速箱蓄能器支架的有限元分析及优化

蓄能器是高压液压系统的重要组成部分,蓄能器的正常工作是变速箱实现换挡和离合器结合等功能的保证。蓄能器支架是将其固定在壳体上的装置。在某变速箱样件试验中发生了蓄能器支架断裂的问题,导致变速箱相关功能失效,通过排查分析发现为设计原因导致。文章通过有限元法对蓄能器支架进行强度分析,发现在极限工况下蓄能器支架存在断裂失效风险,并基于分析结果对蓄能器支架进行优化设计,最终得到满足要求的设计并顺利通过试验。文中提到的分析方法和优化思路,对蓄能器的设计研发和仿真分析均有一定参考作用。

考虑制造误差和油膜作用力的齿轮敲击动力学分析

为准确评估变速器空套齿轮受角加速度激励的敲击表现,采用集中参数法建立了模拟变速器敲击台架试验的10自由度扭转动力学模型;在包含时变啮合刚度、间隙非线性和拖曳力矩的基础上,进一步考虑齿轮制造误差和润滑油膜作用力。敲击台架试验结果表明包含楔入和挤压效应的润滑油膜作用力模型能正确反映变速器的敲击响应;数值分析结果表明润滑油膜可以减少制造误差位移激励和时变啮合刚度参数激励产生的齿面敲击,敲击强度随制造误差幅值的增加呈凹函数变化,当制造误差的幅值增加到某一数值时,齿轮副在无角加速度激励时亦产生敲击现象。润滑油温度对敲击的影响与角加速度激励有关:无角加速度激励时,低温时较低幅值的齿轮低频圆周误差通过改变油膜作用力方向产生敲击;油膜作用力产生的敲击响应频率比齿面接触的敲击响应频率更低;当存在角加速度激励时,敲击强度随温度的升高呈凸函数增加。

基于差分进化算法的减速器齿轮参数优化设计

根据上海道路循环工况,利用载荷的随机连续性和20CrMnMo材料的低载强化特性进行减速器齿轮有限寿命的轻量化设计。基于线性损伤理论,分别计算编制载荷谱和连续载荷谱在低载强化效应下的疲劳损伤,将疲劳损伤约束在一定范围内为选取条件,以齿轮体积最小为优化目标,建立了齿轮有限寿命的轻量化优化模型,通过差分进化算法求解得到优化后的齿轮参数。实验结果表明,设计的模型可快速准确优化齿轮参数,在采用连续载荷谱和考虑低载强化效应时,优化的齿轮参数最小。优化的模型可移植性好,可直接迁移到其他变速系统零件的轻量化设计。

电动汽车三段式驱动桥桥壳有限元分析

为了实现电动汽车驱动桥桥壳轻量化,对动力总成外壳为铝合金材料的三段式驱动桥桥壳进行有限元分析。首先,对桥壳4种工况进行受力分析,获取桥壳外部载荷;其次,用UG软件建立桥壳几何模型,简化后导入ANSYS Workbench软件建立桥壳有限元模型;最后,对4种工况下的桥壳有限元模型进行约束和施加载荷,求解得桥壳的应力和位移分布规律。结果表明:4种工况下驱动桥桥壳满足强度、刚度要求,为三段式驱动桥桥壳结构设计提供了参考。

基于改进GWO-BP神经网络的电磁线圈温升预测

针对差速器运转时电磁线圈温升的非线性与复杂性以及传统BP神经网络在预测中存在的问题,采用改进后的灰狼算法(gray wolf optimization,GWO)对BP神经网络进行优化,并根据室温环境下现场跟踪试验的数据建立以运行时间、直流电流、运转功率为输入,以某型电子锁式差速器电磁线圈连续工作8 h后的实时温度与初始环境温度间的温升差值为输出的网络预测模型。选取平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)、均方误差(mean square error,MSE)作为系统评价指标,分别与传统BP网络模型、粒子群算法优化后的网络模型(PSO-BP)进行对比,结果表明GWO-BP神经网络模型具有更好的预测能力和更小的误差精度。为实现汽车轴间差速器上电磁线圈温升变化的精准预测提供了方法和思路。

电动汽车驱动桥壳轻量化设计

为降低某型电动汽车驱动桥壳的质量,建立了电动汽车驱动桥壳的三维建模并进行有限元分析;对最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力4种典型工况进行仿真分析,结果表明,在4种工况下强度和刚度均符合要求,并存在一定余量;对桥壳进行模态分析,获取7~12阶固有频率和相应模态振型,采用响应面法对驱动桥壳进行轻量化设计。优化后驱动桥壳的整体质量降低了14.86%,与优化前静力和模态分析结果对比验证,强度、刚度及振动特性均满足要求,证明了优化方法的有效性。

面齿轮轴间限滑差速器构型设计与性能分析

为解决现有轴间限滑差速器限滑能力有限、构型复杂且加工困难等问题,提出了一种新型的面齿轮轴间限滑差速器设计方案。对差速器构型原理和运动特性进行理论分析,建立了面齿轮轴间限滑差速器的力学平衡方程和锁紧系数理论模型;基于面齿轮加工成型原理和轴间差速器工作特性,设计搭建了三维实体模型和Adams虚拟样机模型,并利用Adams仿真软件进行了多体动力学分析。结果表明,面齿轮轴间限滑差速器对前后轴的锁紧系数分别可达到6.5和5;在良好路面行驶时,前后轴输出转矩与预设转矩分配比40∶60基本吻合;在双附着系数路面行驶时,可迅速锁紧打滑侧车轴并将转矩更多分配至未打滑侧车轴,实现转矩分配的自动调节,对前后轴的最大转矩分配分别可达73%和79%。结果验证了面齿轮轴间限滑差速器的可行性,为面齿轮轴间限滑差速器的设计应用提供了依据。

离心摆式减振器回转运动的数字摄影测量方法

离心摆式减振器(Centrifugal Pendulum Vibration Absorber,CPVA)由于能够有效吸收发动机产生的扭振而被广泛应用于传动系统。针对研究CPVA动态特性时缺少运动参数测量方法的问题,提出了1种基于计算机视觉的非接触式测量方法。首先在转子与摆子上布置标记,然后利用高速摄像机拍摄CPVA的运动视频,随后利用数字图像处理技术对标记位置进行识别,最终通过标记坐标计算转子与摆子的运动状态参数。实验结果表明所提出的方法能够对CPVA在重力场中的运动进行准确测量。

基于有限单元法密封结构影响因素建模分析

密封圈结构对高压试验装置的密封性、承压性具有直接影响。依据高压试验装置的结构特点,对O型密封结构进行结构参数分析,基于Mooney-Rivlin模型对特性进行分析;利用MARC有限元分析的方法对O型圈进行密封分析,分析不同密封间隙和槽深的尺寸下,接触压应力和Von Mises应力的大小,基于分析结果,优选密封间隙和槽深参数。结果可知:密封间隙为(0.04~0.14)mm间,压缩率为(10~20)%间,能够满足设计承载条件下的密封要求;通过对影响因素分析发现,密封间隙与Von Mises应力正相关,与接触应力负相关;压缩率提升,Von Mises应力先增后降,最大接触应力先降后增;80MPa压力下,较小密封间隙、压缩率对密封结构承载是有利的;通过分析设计密封圈影响趋势,发现参数的最优解为间隙0.043mm,槽深5.357mm,压缩率为10%。分析方法和研究结果可为超高压压力容器O型密封结构设计提供参考依据。

基于大数据的电驱动桥可靠性测试工况开发

对用户使用场景下的车辆运行数据进行分析与研究,是构建电驱动桥可靠性测试工况的基础。通过车辆运行大数据平台获取轻型电动商用车实际用户的行驶数据,并对其在不同场景下的载重比例、道路类型、行驶里程和时长进行统计分析,定义出典型的电动轻卡用户使用特征。基于用户使用特征开展典型区域的实车电机转矩和转速等信号的采集,再运用蒙特卡洛方法拟合出大样本用户下的损伤分布,通过里程外推得到等效用户全寿命周期的伪损伤目标。最终通过损伤等效加速处理,得到台架可靠性测试工况。设计人员可依据台架测试结果直接评估电驱动桥是否达到里程设计目标。本研究成果为行业开发电驱动桥台架可靠性测试规范奠定了基础。

基于大数据的模具专业精准教学研究与应用

通过分析大数据在教育领域的应用现状及其在模具专业教学中的潜在价值,研究设计了基于大数据分析的教学策略。通过对高职院校模具专业的实证研究,评估了这些策略在提升学习效率、优化教学资源分配以及增强学生学习体验方面的实际效果。研究结果表明,大数据驱动的精准教学不仅能够有效提高学生的学习成绩,还能增强教师的教学能力,研究成果为技术与教育的深度融合提供实践案例和理论基础,为教育领域带来持续的创新动力,在面对快速发展的工业和技术环境时,能够更好地帮助学生应对未来的挑战。

某混动变速器驻车机构临界车速计算、仿真与验证

驻车机构是混动变速器中防止车辆滑行的一种安全装置。文章以某混动变速器为例,首先对挂入P挡的临界车速进行了理论计算;随后应用ADAMS/View软件建立驻车机构的多体动力学模型,对驻车挂入过程进行了仿真,得到临界驻车速度的仿真值;最后通过台架测试获取了临界驻车速度的试验值。结果表明:理论计算独立考虑棘轮和棘爪的运动,结合两者的几何关系来确定临界速度,精度相对较低;而动力学仿真综合考虑了系统几何特征、相互动力学关系和整车应用环境,具有更高的精度,能准确预测实际临界驻车速度。另外,动力学仿真模型还能进一步用于冲击强度、结构耐久和操纵轻便性等综合性能评估。

延伸外摆线准双曲面齿轮啮合特性分析

为了研究延伸外摆线准双曲面齿轮的啮合特性,基于有限元仿真和试验,分析了齿面接触斑点、齿根弯曲应力、重合度和传动误差等啮合特性。结果表明,某一时刻齿面接触区域近似为椭圆形,齿轮啮合过程中,单个齿面上的椭圆形接触面积先增大后减小;大小齿轮齿根危险点均主要承受拉应力,小齿轮危险点先承受拉应力,再承受压应力,而大齿轮危险点则相反;齿轮重合度随载荷的增加而逐渐增大;齿轮传动误差受载荷影响较大,小载荷下传动误差较大,随载荷的增加先减小后增大,最后缓慢减小趋于稳定。文章的研究内容对准双曲面齿轮的设计和使用具有一定指导意义。

装甲车辆传动装置振动烈度监测与评估

通过加装传感器实现了装甲车辆传动装置的振动监测和振动烈度评估。提出了振动烈度的频域计算方法,相对于时域计算方法,该方法对信号类型的适用性强,对频率范围的选择灵活,避免了利用微积分进行信号类型转换和滤波等处理过程。给出了应用实例和提高评估效果的注意事项与措施。

基于虚拟样机技术的手动变速器换挡力分析

采用Pro/E和ADAMS联合建模方式,在实现同步器动力学模型完整功能的基础上,建立了手动变速器换挡过程的动力学模型。使用ADAMS对换挡过程各阶段进行仿真分析,得到了换挡力和换挡位移的关系。通过分析换挡力,对手动变速器换挡难易程度做出评价,为变速器设计提供依据。仿真结果和实验结果有较好的一致性,说明仿真研究方法可行。

双离合器自动变速器换挡规律及其仿真评价

针对某装备六挡双离合器自动变速器(dual clutch automatic transmission,DCT)车辆,对DCT变速器不同的换挡规律进行了探讨计算,建立了考虑DCT变速器动态特性的传动系统及整车模型,通过离线仿真比较分析了换挡规律对DCT样车性能(包括百公里加速时间和百公里油耗)的影响,并基于dSPACE硬件在环仿真试验对DCT的换挡特性进行了初步验证和参数标定优化工作。

AMT汽车起步过程节气门目标控制量的确定

根据电控机械自动变速汽车起步过程中,对不同目标油门踏板开度下传动系统冲击度的设计要求,提出一种新的节气门开度变化率目标控制量的求取方法。通过Matlab/Simulink仿真分析,建立了节气门开度变化率随目标油门踏板开度和离合器接合位移量而变化的目标控制数表。试验结果表明:所确定的节气门开度变化率目标控制数表,可有效地协调离合器接合速度与节气门开度之间的变化关系,较好地满足电控机械自动变速汽车的发动机局部恒转速起步控制策略的要求。