交错轴变传动比齿轮副变传动比齿轮数字设计方法研究

汽车转向器的传动比是影响车辆转向轻便性和灵敏性的重要因素之一,车辆在转向时为了获得轻便性和灵敏性的统一需要采用变传动比转向器。通过综合分析机械式变传动比转向器的重要部件交错轴变传动比齿轮副的啮合特点,基于包络原理提出了一种全新的变传动比齿轮数字设计方法,此方法将交错轴变传动比齿轮副中斜齿轮看作由垂直于其轴线的无限接近的平面集合与其截交后截平面的集合,每个截平面称为"齿轮元",交错轴变传动比齿轮副的啮合传动可看作齿轮元的集合与变传动比齿轮的啮合,变传动比齿轮齿廓上每个齿廓点的高度值,是过此点且垂直于齿条运动方向及斜齿轮轴线的直线随此点一起啮合传动时,与此点啮合过程中遍历齿轮元集交点高度值中的最小值。基于上述方法,建立了交错轴变传动比齿轮副变传动比齿轮齿廓点高度值计算的数学模型,开发了求解算法,得到了变传动比齿轮的齿廓点云,并将此方法成功应用到了某型变传动比转向器的研制中,通过样件试制及测试验证了该方法的正确性。

平行轴变传动比齿轮数字设计方法

为解决平行轴变传动比齿轮副关键零件变传动比齿轮的设计问题,提出一种全新的数字设计方法。该方法综合考虑齿轮副中定传动比齿轮的变位、基圆与齿根圆的位置关系,以及齿轮副的啮合遍历、顶隙等设计因素,将定传动比齿轮看作由无数个垂直于其轴线的无限接近的平面截切其实体后得到的截平面的集合,每一个截平面称为一个齿轮元;假设过变传动比齿条齿坯顶面上任一点有一条平行于齿轮副基圆圆心连线的随动直线,传动时该直线与对应齿轮元集产生一系列交点,此点处的齿廓高度值即为交点高度值中的最小值。建立了求解变传动比齿轮齿廓点高度值的数学模型,开发了齿廓点云的求解算法,得到了变传动比齿轮齿廓点云。通过对试制的样件进行传动误差及传动稳定性的相关测试验证了该方法的有效性。

基于PLC的驾驶室电器集成检测系统研究与设计

分析了驾驶室总成电器的类别与检测方法,采用可编程序控制器(PLC)技术构建了驾驶室电器集成检测系统,设计了开关量输入信号检测模块、开关量输出信号发生模块和脉冲量输出信号发生模块等,并集成应用GX Developer、Fame View 7.5组态软件和Microsoft SQL Server 2000开发了驾驶室电器集成检测系统软件。

扭转梁悬架性能影响因素分析

为了准确研究扭转梁悬架的设计参数与悬架和整车性能的关联性,分析了扭转梁悬架性能的影响因素.建立了扭转梁悬架刚柔耦合模型,详细分析了扭梁开口方向、布置位置、扭转刚度对悬架K&C的影响并仿真计算得到K&C特性指标与上述参数的非线性关系.总结了悬架性能指标极值情况及设计参数对悬架性能指标影响的显著性.根据双轨车辆运动模型,分析了扭梁开口角度与转向时悬架侧倾特性、左右车轮载荷转移及侧偏角的关系.探明了扭梁开口角度、侧倾中心高度和侧倾角刚度对整车转向特性影响的内在机理.仿真得到稳态及瞬态操稳性能指标与扭梁开口角度在整个设计空间的非线性关系曲线.结果表明:在扭梁开口向下75°左右时,车辆的稳态、瞬态响应特性指标均达到较优.

扭转梁悬架衬套安装角度与操稳性能协同优化

为了研究扭转梁悬架衬套安装角度对悬架特性及操纵稳定性的影响,探明由衬套安装角度引起的悬架特性和整车操稳性能变化之间的内在联系,通过改变衬套安装角度实现整车操稳性能的提升,建立了扭转梁悬架刚柔耦合模型,利用DOE方法详细分析衬套安装角度在整车个设计空间对悬架特性的影响,并计算悬架K&C特性指标与衬套安装角度的非线性关系曲线,解决了在轮跳和侧向力作用时衬套安装角度与悬架重要特性指标的映射关系问题。在悬架分析基础上,求解衬套安装角度和操纵稳定性指标的非线性关系曲线,通过与K&C分析曲线对比,显示衬套安装角度对操纵稳定性和悬架K&C特性影响的明显的内在联系。最后,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法,以操稳性能为优化目标,实现了衬套安装角度和操稳性能指标的多目标协同优化,结果表明车辆的操稳性能得到了改善。

硬点对悬架和操稳性能灵敏度分析及鲁棒性优化

基于Isight软件,与ADAMS和MATLAB软件联合仿真,通过正交试验及参数研究方法,分析了悬架硬点位置坐标对悬架平行跳动时前束、外倾、轴距、轮距、侧倾中心高度和转向时的最小转弯直径、阿克曼百分比等悬架运动学性能指标以及整车稳态操纵稳定性能指标如不足转向度、最大侧向加速度、侧倾角梯度等的影响,求出了悬架和稳态操纵稳定性能指标与硬点位置坐标的关系.提出了评价硬点对悬架和整车操纵稳定性能指标影响大小的灵敏度分析法,灵敏度指标能够精确评估硬点坐标对悬架和整车操稳性能影响的大小.在假设硬点位置坐标符合正态分布的条件下,求出了悬架性能指标的分布,对关键硬点位置坐标进行了鲁棒性优化设计,结果表明悬架性能更稳健.

嵌入面向结构式衬套的悬架和整车性能

为了准确分析橡胶衬套复杂的多向耦合变形对悬架和整车性能的影响,提出了面向结构的橡胶衬套建模分析方法.根据实际的橡胶衬套尺寸、材料和结构建立其柔性体模型.以刚性主节点替代衬套内外金属套筒作为衬套子结构的主节点(界面点),以金属约束表面上的节点作为从节点,在主从节点处建立多点约束(MPC),实现衬套约束表面与金属套筒的位移随动.基于固定界面模态综合法,对衬套柔性体模型进行模态截断,通过模态叠加再现衬套的实际变形.将橡胶衬套柔性体嵌入双横臂前悬架和多连杆后悬架,通过仿真得出了不同工况下悬架的柔性特性指标与衬套刚度的非线性关系曲线.将前后悬架搭建成整车刚柔耦合模型,分析了整车瞬态响应指标与衬套刚度的非线性关系,探明了衬套刚度对整车操纵稳定性指标的影响趋势.结果表明:改变前后悬架衬套刚度使悬架的C特性发生变化后,可以达到明显改善车辆的瞬态响应的目的;在衬套刚度变化范围内,前后脚部地板加速度均方根值成离散分布情况.

双十字轴万向节转向系统不等速因素研究

准确掌握汽车转向系统双十字轴万向节空间布置规律对车辆操作的平顺性和舒适性至关重要。运用Matlab对双十字轴万向节三轴共面和异面空间运动规律进行分析,绘制出轴间夹角、输入轴角度、相邻轴所成两平面之间的夹角等组合因素对双万向节传动比波动影响的曲线图。在CATIA中建立与理论推导相匹配的实体模型,并基于DMU运动分析进行仿真。利用传动比波动影响的曲线图对模型进行调整,验证了汽车转向系改进后的硬点布置的可行性。结果表明,相邻轴之间夹角的差异是导致传动比波动的主要原因。中间轴节叉相位角对传动比波动幅值有一定影响,但主要对传动比波动的相位有较大影响,提出了在转向系统设计时可以通过节叉相位角和硬点调整相结合实现转向的左右对称性。

基于车速跟踪的商用车燃油经济性建模与仿真

针对燃油经济性仿真模型仅能计算车辆在模态工况下的燃油消耗量的问题,提出了一种基于车速跟踪的燃油经济性仿真模型的建模方法。在建立车辆纵向动力学模型、驾驶意图模型和发动机与传动系统模型的基础上,利用MATLAB/Simulink搭建了商用车燃油经济性仿真模型,并以某客车为例进行了试验与仿真对比。对比结果表明:所建模型能对商用车的任意行驶工况进行较好的车速跟踪,并能对商用车在该行驶工况下的燃油消耗量进行较为准确的仿真计算。通过更改仿真模型中的相关车辆参数,可以方便快速地进行不同动力总成配置的商用车的燃油经济性仿真计算。

湖北省应急产业可持续发展研究

应急产业一般是指为预防和处理突发事件提供相应的产品和服务而形成的活动集合。发展应急产业是合理有效提高整体应急技术装备的核心竞争力中至关重要且必不可少的方式,目的是提高整个社会在公共安全方面的水平,拉动新的经济增长点的增长。基于此,首先对湖北省应急产业的发展情况进行分析,发现应急产业可持续发展过程中存在政策滞后、市场不成熟、关键应急装备发展缓慢的问题,并分别从五个方面提过建议。

双轴车辆俯仰振动及凸块路面平顺性仿真研究

建立了双轴车辆仿真模型,在模型前后轮上加载有时间延迟的正弦波激励以模拟汽车的俯仰振动情况。仿真计算出轴距中心处车身的垂向加速度和俯仰角加速度折算幅频特性曲线。分析幅频特性曲线得出车身纯垂直振动和纯角振动的激励频率以及幅频特性曲线的频率间隔,确定敏感的振动频率。改变样机模型的轴距和前后轮输入的相位差,分析轴距和车速对幅频特性曲线的影响。结果表明:车速减小,轴距变大,幅频特性曲线的频率间隔减小。由垂向加速度和俯仰角加速度幅频特性曲线计算出加速度均方根值,得出沿车身纵轴线方向不同位置的加速度均方根值,为确定最佳座位点提供依据。分析仿真模型通过凸块路面时的加速度均方根值变化量,结果表明:前后脚部地板纵向加速度都是在后轮通过时较大,而前后脚部地板垂向加速度则分别对应前后轮通过时较大。

基于FEM的某电动客车车身骨架静态结构分析

大客车车身骨架结构强度是影响整车结构安全性的关键因素。基于CATIA建立了某电动大客车骨架的CAD模型,针对半承载式客车车身骨架梁单元建模不能反映连接处真实结构的不足,建立了基于壳单元的有限元模型。利用Hyper Works软件对车身骨架作了静态弯曲、扭转、制动、转弯工况的数值模拟研究,获得了相应工况下的应力应变分布规律。结果表明:骨架的刚度和强度均在材料屈服范围之内,分析结果可为骨架的结构设计及优化提供理论依据。

面向同步开发的汽车转向器协同设计的过程建模

在面向同步开发的汽车转向器协同设计时,转向器企业与整车企业交互合作,整合转向器企业内部以及与整车企业间协同的相关设计过程,构建了循环球式转向器协同设计框架。通过对层次多色petri网进行基于工作流的扩展,建立了循环式转向器协同设计的过程模型,并对模型的有效性进行了评价。

一种变比齿条齿廓设计优化方法

提出一种变比齿条数字设计方法。该方法克服了布尔减运算法不能精确建模的弊端;将变比齿轮齿条副中的渐开线齿轮离散成端截面方向上无限薄的齿轮元的集合,建立了变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型;通过布尔减运算建模法确定变比齿条齿廓包络区间及变比齿条各个齿廓点对应的渐开线齿轮转角范围和变比齿条位移范围;采用数值计算方法求解变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型,得到变比齿条齿廓点云模型。试制了样件,测试了变比齿轮齿条副的实际传动比,通过理论传动比曲线与实际传动比曲线的对比验证了该方法的有效性。

变传动比齿轮副参数化设计系统研究与开发

为了实现机械式变传动比转向器变传动比齿轮副一体化设计,文中提出了变传动比齿轮副参数化设计系统的概念;运用MATLAB软件计算生成了变传动比齿条齿廓点云模型,在SolidWorks环境中将点云模型拟合后建立了变传动比齿轮副的三维实体模型;结合MATLAB与VB的混合编程技术和Solid Works的二次开发技术开发了变传动比齿轮副参数化设计系统,运用该系统建立了某型变传动比齿轮副模型,验证了该参数化设计系统的有效性。

机械式变比转向器传动比测试系统设计

为满足车辆转向轻便性和灵敏性的统一、改善转向性能,汽车需要采用变传动比转向器。针对机械式变比转向器性能要求,基于转向器总成台架试验国家标准,描述了变传动比测试过程,设计了基于虚拟仪器的传动比测试系统,讨论了传动比测试硬件系统、人机交互界面设计和试验台的搭建与测试。主要运用PCI总线数据采集卡,实现系统输入端驱动、输出端加载和信号采集功能,完成了变比转向器传动比测试。为机械式变比转向器设计方法的验证提供数据依据,具有良好的现实意义。

一锅水热还原法制备锂离子电池用MoO_(2)负极材料

以钼酸氨为钼源,葡萄糖为还原剂,在醋酸体系中通过简单的一锅水热还原法制备了锂离子电池用纳米MoO_(2)负极材料。通过XRD、FT-IR、SEM和恒流充放电等测试分析了材料的组成、形貌和电化学性能。结果表明,水热温度150℃,时间12 h时制备的材料表现出较高的可逆比容量和优异的循环稳定性。以100 mA/g电流密度充放电,50次循环后可逆比容量保持在约900 mAh/g。

双鸭嘴式大蒜正头装置调头机理分析与试验

针对当前大蒜机械化播种鳞芽正头率较低的问题,测定了苍山大蒜的物理属性参数及几何参数,采用离散元技术,建立双鸭嘴式大蒜正头机构播种动力学模型;仿真研究了蒜种在3种正头机构中的运动规律,分析了不同接种鸭嘴曲线形状、蒜种重心、插播转速及蒜种二次弹跳对正头率的影响规律,明确了蒜种正头机理。试制了室内播种试验台及大田样机,开展了播种试验,采用可视化方法提取了试验过程中蒜种运动动态图像,结果与仿真过程基本一致,试验正头率与仿真正头率的误差在5%以内,表明采用离散元法对播种过程中蒜种的运动规律进行分析是可行的;田间试验蒜种正头率最高可达95. 67%,提高了4. 67个百分点。

行星轮式大蒜插播机播种直立度优化与试验

大蒜机械化播种的植入环节中,在蒜种-土壤-触土部件强耦合作用下,正头后的蒜种直立度极易变低,如何“保姿植入”成为亟待解决的关键技术。针对此问题,该文以行星轮式大蒜插播机为研究对象,对插播鸭嘴的尖部运动轨迹进行分析,明晰了影响植后蒜种直立度的关键因素为插播鸭嘴的线速度、开启相位角及插播鸭嘴张开角度与凸轮凸起段对应的圆心角之比(开口速比)。运用Box-Benhnken中心组合试验方法对插播鸭嘴的线速度、开启相位角、开口速比进行三因素三水平二次回归试验设计,进行了插播试验,采用Design-expert软件建立响应面数学模型,对影响直立度的关键参数进行了综合优化,求解出最优工作参数组合为插播鸭嘴的线速度200 mm/s,开启相位角20°,开口速比2。大田试验结果表明,最优参数作业的蒜种直立度均值为63.2°,较优化前提高了21.8%,满足大蒜种植的蒜种直立度要求。

基于RVM的配比变量排肥掺混均匀度离散元仿真及验证

采用试验测量或现有的间接标定方法很难实现配比变量排肥离散元仿真的参数标定,针对此标定难题,该文提出一种基于肥料掺混均匀度-仿真参数相关向量机模型主动寻优的标定方法。将配比变量离散元排肥过程看作特定的非线性系统,采用相关向量机机器学习方法揭示模型参数与肥料掺混均匀度之间的映射关系,建立回归元模型;基于最优模型参数值对应的肥料掺混均匀度值应与试验值一致,采用建立的元模型结合试验统计结果构建适应度函数;基于约束最优的数学思想建立数学模型,通过最优参数值遗传算法迭代计算,得到最优值。5种排肥转速下(30、40、50、60、70 r/min),排肥器采用碰撞边缘为外凸曲线形的A型掺混腔时,标定模型排肥后肥料掺混均匀度与试验值的相对误差均值:氮肥为6.4%,磷肥为4.1%,钾肥为5.9%;标定前氮肥为26.8%,磷肥为28.9%,钾肥为36.1%。采用碰撞边缘为直线形的B型掺混腔时,标定模型排肥后肥料掺混均匀度与试验值的相对误差均值:氮肥为5.8%,磷肥为5.6%,钾肥为4.9%;标定前氮肥为21.9%,磷肥为32.5%,钾肥为28.9%;采用碰撞边缘为内凹曲线形的C型掺混腔时,标定模型排肥后肥料掺混均匀度与试验值的相对误差均值:氮肥为5.0%,磷肥为3.7%,钾肥为8.7%;标定前氮肥为36.2%,磷肥为31.6%,钾肥为24.4%,该方法能够实现配比变量排肥离散元仿真参数准确有效的标定。