磁悬浮工作台机床的研究和展望

现代机床工业虽然在数控技术和材料技术的推动下获得了较快发展,但在整个工业对敏捷化、柔性化、数字化、客户化、网络化与全球化等基本特征的需求日益迫切的背景下,机床工业仍然显得相对滞后,其主体结构与 20世纪乃至 19世纪的机床结构相比并未产生质的变化;选择一个什么样的突破方向在这个时候显得格外重要,在过去几年的研究中,我们对磁悬浮工作台机床进行了一系列的可行性分析和基本结构构筑的理论研究,认为其不仅不是一个标新立异不切实际的空想,而且具有非常巨大的优势,将会成为机床工业的一个极为重要的发展方向.同时,在这一领域国外也刚刚开始研究,甚至还未见到表述较为完整的书籍,我们同先进国家的起点差距不算太远.

平衡重式叉车底盘小波网络动态逆内模控制

提出一种基于小波网络动态逆内模控制方法的平衡重式叉车底盘集成控制策略,实现对叉车主动后轮转向(Active rear wheel steering,ARS)与直接横摆力矩控制(Direct yaw-moment control,DYC)的解耦控制,以消除叉车底盘各子系统间的耦合作用。在分析叉车底盘集成系统可逆性的基础上,确定解耦输入输出变量的匹配关系,建立小波网络动态逆模型并与原叉车底盘系统串联,将叉车底盘系统解耦为输入输出一一对应的两个独立的伪线性系统,实现了叉车底盘系统各控制回路之间的解耦;设计内模控制器对伪线性系统进行内模控制改善系统的响应品质,并进行仿真分析与基于Lab VIEW PXI和ve DYNA的驾驶员在环试验验证。结果表明,基于小波网络动态逆内模控制方法的平衡重式叉车底盘集成控制策略能够消除ARS与DYC之间的干涉和耦合,提升叉车的状态跟踪和操纵稳定性。

新型双离合器自动变速器传动方案与结构设计

文章根据国内外双离合自动变速器(DCT)技术研究应用现状,提出了一种新型DCT的传动方案,并描述其工作原理及结构特点;根据整车参数的要求对各挡传动比进行合理的分配,在满足整体尺寸紧凑的情况下设计行星轮系和其他各齿轮重要参数,并完成各类齿轮的空间布置;最后,对此传动方案建立评价指标体系,进行分析评价,并就其应用前景进行展望。

行星齿轮参数有限元分析与优化

文章针对车辆选择性输出双离合自动变速器,为了验证行星齿轮系行星齿轮的具体结构参数及承载能力,利用通用有限元分析软件Ansys对所设计的行星齿轮进行静态有限元分析,发现行星齿轮在传动中齿面接触应力及齿根弯曲应力超过了材料的许用应力范围;为达到符合行星齿轮材料及工作要求,对行星齿轮进行齿面修形,修形后的行星齿轮经分析符合材料要求。

基于ADAMS的选择性输出双离合自动变速器仿真分析

介绍了选择性输出双离合自动变速器的工作原理及其结构特点。运用三维建模软件Pro/E建立了双离合自动变速器的实体模型,然后运用ADAMS软件对选择性输出双离合自动变速器的虚拟样机进行运动学和动力学仿真,分析其主要部件速度、受力情况并对结果进行了评价,结果表明,采用ADAMS虚拟仿真得出的结果与理论分析值具有较好的一致性。

内燃平衡重叉车横向稳定性控制系统设计

文章采用工程易于实现的模糊控制方法,设计了内燃平衡重叉车横向稳定性模糊控制器,并进行了横摆角速度、车速和方向盘转角等信号采集和电磁阀驱动硬件系统电路设计,软件设计中移植了嵌入式操作系统μC/OS-II,采用多任务程序的设计方法。利用自主开发的控制器对某国产内燃平衡重叉车装车并进行实车试验。试验结果表明,设计的内燃平衡重叉车横向稳定性控制器可实现叉车车架与车桥之间的支撑面由三角形逐步转变为不等边梯形,有效地改善了叉车横向稳定性和安全性。

汽车磁流变半主动悬架控制系统设计

文章采用工程易于实现的模糊控制方法,设计了磁流变半主动悬架模糊控制器;进行了车身垂直加速度、车速采集和减振器驱动等硬件系统的电路设计;软件设计中移植了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,采用多任务程序的设计方法;利用自主开发的磁流变减振器以及控制器,对国产昌河CH711A轿车进行改装并进行实车道路对比试验;实验表明,设计的磁流变半主动悬架控制器可以有效地降低车身垂直加速度,改善整车行驶平顺性。

新型液压机械双流传动模式切换分析与控制研究

以自主开发的新型液压机械双流传动(HMT)系统为研究对象,分析了HMT系统的结构与工作特性。在此基础上,建立了HMT模式切换过程的数学模型与AMESim模型,并进行传动模式切换过程分析,获得HMT传动模式切换特性的影响因素。针对HMT模式切换过程存在的功率循环问题,提出了考虑功率循环的HMT模式切换策略。针对HMT模式切换过程中的速度波动问题,提出了基于马达输出转矩补偿的模式切换控制方法。仿真与试验结果表明:考虑功率循环的HMT传动模式切换策略可有效减小循环功率;基于马达输出转矩补偿的模式切换控制可有效减小速度的大范围波动。

整体式汽车转向节夹具结构设计

基于汽车转向节结构复杂、加工精度要求高、定位困难、生产批量大等特点,对整体式汽车转向节加工工艺问题进行了研究针对加工过程中某一工序设计了一套翻转式铣面钻孔夹具,并运用三维图形软件Pro/E对所设计夹具结构进行建模和虚拟装配检验夹具空间布置和零件尺寸干涉性问题并修改同时对夹具的夹紧力和定位误差进行分析计算以确保该夹具可以满足汽车转向节大批量、高效、高精度的加工要求,提高了该转向节的生产效率和加工精度。

液压式离合器油楔和叶片的受力分析

介绍了液压式离合器的基本结构、工作原理、承载机理,分析了油楔和叶片的受力情况,建立了油楔和叶片的力和力矩平衡方程,并对叶片的受力进行了仿真,得出了叶片受力的应力最大范围,能为液压式离合器设计提供理论依据。

并联行星轮系双离合自动变速器换档规律研究

介绍并联行星轮系双离合自动变速器的结构特点和工作原理,基于发动机的特性制定动力性和经济性的基本换档规律,并根据不同工况和驾驶意图,建立综合性换档规律。建立带有模糊自适应PI控制器的驾驶员模型,并利用相关平台建立目标车型的整车动力学模型,在10-15模式循环工况下验证综合性换档规律的准确性与可靠性。

汽车转向节钻孔夹具结构设计

基于汽车转向节外形特殊、加工精度要求高、定位困难、生产批量大等特点,针对加工过程中锥孔加工工序设计了一套钻孔夹具,对夹具的定位误差进行计算分析,并运用三维图形软件Pro/E进行建模和虚拟装配,以检验夹具空间布置和零件尺寸干涉性问题,能实现汽车转向节高效高质量加工,提高经济效益。

一种带湿式制动功能的轮边减速器设计与分析

针对三支点前驱电动叉车的特点设计了一种带湿式制动功能的轮边减速器,并确定了减速器的结构原理和虚拟样机模型。利用ABAQUS软件对其中间轴零件进行模态分析,得到中间轴的固有频率及振型,为轮边减速器的性能优化提供重要的模态参数,同时也为结构的改进设计提供了理论依据。

双离合自动变速器电液控制供液系统研究

自主研发了新型双离合器自动变速器的液压控制系统。采用电机齿轮泵与蓄能器配合的适时供油方式,避免了传统双离合器变速器液压源供油量过剩造成的能源浪费,能够达到快速、精确控制油压的目的。利用AMESim软件建立液压系统模型,并进行液压系统动力学分析,仿真结果表明带蓄能器的供液系统使得离合器建压响应更快。

一种新型双离合自动变速器的换挡品质研究

以一种新型的双离合自动变速器为模型,在AMESim平台上,以不同的油压变化率作为仿真的前提条件,搭建滑磨功和冲击度仿真模型,并对这两个指标进行仿真分析,仿真结果得到油压变化率对换挡品质的影响。最后,利用遗传算法对油压变化率进行优化,优化结果改善了变速器的换挡品质。

选择性输出双离合自动变速器液压控制系统设计

液压控制系统是变速器的重要组成部分,油路和阀的设计选择对变速器的动力传递和换挡实现有很大影响。分析了自动变速器液压系统的控制原理,并结合一种新型结构变速器,设计其液压控制系统来满足其换挡和动力传递需要。

基于NSGA-Ⅱ叉车轮边减速器优化设计

以叉车轮边减速器行星轮系为研究对象,在满足设计要求的前提下,以轮边减速器行星轮系齿圈直径最小,中心距最大和重合度最高为目标建立目标优化数学模型。运用改进的NSGA-Ⅱ对多目标优化并得到Pareto最优解集,利用多指标加权灰靶决策模型选择最优设计方案。优化结果表明:改进遗传算法的运用是可靠有效的,为以后产品优化设计提供新了的设计思路。

一种新型双离合自动变速器的结构分析与建模

介绍了一种新型双离合自动变速器的基本组成和结构特点,并提出这种新型双离合自动变速器的传动方案,描述了其工作原理。对这种新型双离合自动变速器和传统的双离合自动变速器(DCT)进行对比,分析了它们在结构上和工作原理上的不同。运用三维建模软件Pro/ENGINEER对这种新型双离合自动变速器进行实体建模。

一种新型并联行星轮系自动变速器的设计与运动学仿真

介绍了一种自主研发的车辆用选择性输出并联行星轮系自动变速器(型号:HGD8G)的结构特点与工作原理。采用虚拟样机技术对变速器进行了仿真研究,运用三维建模软件PRO/E建立了变速器的实体模型,利用了ADAMS软件分析了其运动特性,分析直观地展示变速器工作状态,仿真结果与理论分析较好地相吻合,对HGD8G的进一步设计和动力学分析有着重要的指导意义。

采用滑转率-阻力区间划分法的拖拉机双流传动系统调速控制

为解决拖拉机作业过程中因作业阻力波动而导致生产效率降低的问题,该研究以自主开发设计的液压机械无级变速器(Hydraulic Mechanical Continuously Variable Transmission, HMCVT)为研究对象,通过对滑转率区间划分确定了滑转率控制和车速控制的优先级;通过对作业阻力范围划分确定了适合当前阻力状态下的HMCVT传动模式,并以拖拉机最高生产效率为目标制定了HMCVT系统在液压机械传动(Hydraulic Mechanical Transmission,HMT)和静液压传动(Hydrostatic Transmission,HST)模式下的变速规律,确定了HMT和HST传动模式下的排量比调节曲面。针对油压波动会影响液压泵排量调节精度的问题,提出了基于前馈补偿的滑模控制算法,搭建了HMCVT传动系统和调速策略模型。结果表明,提出的基于滑转率-阻力区间划分的调速控制策略能够在负载或路面条件发生变化时,将驱动轮滑转率约束在容许滑转率区间内;本文制定的变速规律相比于传统动力性变速规律能使拖拉机车速和加速度分别由5.06km/h和0.05 m/s^(2)提升至5.3 km/h和0.15 m/s^(2),加速度能力更强,可保证拖拉机的生产效率,提高拖拉机对复杂多变作业环境的适应性。