环境温度对乘用车轮毂轴承摩擦能耗的影响试验研究

轮毂轴承是汽车底盘车轮上重要的零部件,为了降低汽车单位里程油耗或电耗,对在行车过程中环境温度对车轮轮毂轴承摩擦力矩和摩擦能耗的影响进行了研究。首先,给出了2种轮毂轴承摩擦力矩理论计算公式,提出了轮毂轴承摩擦能耗试验评估计算方法;然后,根据公式及相关原理对环境温度影响轮毂轴承摩擦能耗进行了理论分析,得出了初步结论;最后,利用目前国际最先进的轮毂轴承摩擦力矩及能耗试验设备,设置了特定路谱试验程序,按照恒定车速、中国路谱轻型汽车循环乘客试验(CLTC-P)和欧洲路谱新标欧洲循环测试(NEDC)试验条件,分别在不同的温度环境下进行了试验验证。研究结果表明:汽车在恒定车速下行驶,环境温度越高,轮毂轴承摩擦力矩越小,在40℃高温环境下,轮毂轴承摩擦力矩比-20℃低温下的摩擦力矩降低了约50%;汽车无论是按照CLTC-P路谱还是NEDC路谱行驶,环境温度越高,轮毂轴承摩擦能耗越小,在40℃高温环境下,轮毂轴承摩擦能耗比-20℃低温下的摩擦能耗降低了约60%,这也是汽车在冬天时单位里程油耗或电耗比夏天高的原因之一。

铝合金机轮轮毂锻造流线仿真与实验研究

采用Deform 2D软件对铝合金机轮轮毂在不同工艺参数下的锻造流线进行仿真分析,并通过机轮轮毂缩比件锻压工艺实验研究对仿真结果进行验证。研究结果表明:适当增大坯料与模具之间的摩擦,可减小流线与锻件表面夹角,避免流线露头;与常规热模锻工艺相比,等温模锻工艺(模具温度和坯料温度均为450℃,压制速度为0.1 mm/s)在较高的温度和较低的变形速率下,可有效降低材料的变形抗力,增强材料在模腔中的流动性,成形的机轮轮毂流线分布合理,晶粒细小均匀,避免了热模锻过程中易产生裂纹、充填不满等缺陷。

汽车轮毂旋压成形工艺研究

目的 优化汽车轮毂旋压成形过程中的工艺参数。方法 设计了四因素四水平正交试验,研究了摩擦因数、旋轮圆角半径、进给率、主轴转速对第1道次和第2道次试样壁厚比值的影响。结果 在第1道次中,进给率对壁厚比值影响最大,其次是摩擦因数、旋轮圆角半径,主轴转速对壁厚比值影响较小。在第2道次中,摩擦因数对壁厚比值影响最大,其次是主轴转速,最后为旋轮圆角半径和进给率。结论 第1道次最优工艺组合为ABCD,即摩擦因数为0.4,旋轮圆角半径为25 mm,进给率为0.7 mm/r,主轴转速为150r/min;第2道次最优工艺组合为ABCD,即摩擦因数为0.2,旋轮圆角半径为8 mm,进给率为1.4 mm/r,主轴转速为210 r/min。所制备的轮毂在0°、90°、180°、270°等4个位置测得的屈服强度相近、抗拉强度也相近,屈服强度和抗拉强度的均值分别为213MPa和263MPa,说明所制备的轮毂在4个角度位置具有较优的力学性能均匀性。

基于ADAMS的五轮起网机仿真分析

针对中小型渔船起网工作效率低、安全生产事故频发等问题,研制了五轮起网机。为确定该机的最佳工作参数、探究五轮起网机的工作性能,介绍分析了该起网机的工作原理和摩擦鼓轮的受力情况并建立其载荷的数学模型,确定了摩擦鼓轮与网纲间摩擦力及摩擦矩的计算方法;利用Pro/E的变量化设计和实体造型技术,建立了该机的三维实体模型,实现了整机各组成部分的建模及装配,并通过干涉分析验证了机构设计的合理性;然后利用无缝接口软件Mechanism/pro将整机三维模型映射入ADAMS环境中进行动力学仿真分析。通过对不同马达转速、摩擦鼓轮与网纲间摩擦系数以及网纲与摩擦鼓轮的包角分析,确定该机最佳工作参数为:马达转速110 r/min,起网速度25 m/min,摩擦鼓轮摩擦系数0.4,网纲与船舷的夹角小于70°。利用Adams/Vibration模块对该机进行振动特性分析,搞清了振动较大的频率范围为30~40 Hz。所得结论为提高该机工作性能及参数优化提供了依据。

轮毂轴承摩擦力矩的影响因素分析及其优化研究

轮毂轴承摩擦力矩的大小直接影响传动系阻力的大小和整车油耗。以某前驱车型驱动轮轮毂为研究对象,对轮毂轴承摩擦力矩影响因素进行了理论研究,用台架试验定量分析了密封圈、负游隙、润滑脂三个关键因素对该轮毂轴承摩擦力矩的影响。试验结果表明,该轮毂轴承摩擦力矩有较大的改善空间。针对三个关键因素进行优化后,进行了NEDC整车综合油耗试验。结果表明:优化轮毂轴承后的整车油耗值降低了0.13L/100km。

润滑脂对轮毂轴承摩擦力矩和整车油耗影响的试验研究

润滑脂的黏度影响轮毂轴承的摩擦力矩及其使用性能,从而影响整车性能和油耗。本文中通过试验研究,分析不同润滑脂对轮毂轴承摩擦力矩和整车滑行油耗的影响,结果表明,黏度较低的润滑脂对降低轮毂轴承摩擦力矩和整车油耗有重要意义。

轮毂轴承轴铆合过程CAE分析及验证

轮毂轴承单元作为汽车关键零部件,对汽车的安全性有着重要的影响,如何构建出有效的有限元模型对轮毂轴承单元的性能分析和设计有着重要的意义。基于材料的拉伸试验、圆环墩粗试验、理论推导获得轴铆合过程的材料参数、摩擦系数和铆头空间运动轨迹,完成有限元模型的构造,同时应用ALE网格策略提高计算效率。最后通过试验与仿真结果对比,并基于轮毂轴承的相关性能参数的经验值,验证轮毂轴承轴铆合过程有限元模型的有效性,为轮毂轴承的数值化分析提供有效的数值模型。

某前驱车轮端起步粘滑异响分析与控制

某前驱车型在起步过程中驱动轮端出现“咔哒”异响,问题发生频次较高,严重影响整车品质。对异响现象进行分析最终确定是轮毂轴承与驱动半轴接触端面粘滑振动引起,在粘滑过程中接触端面由静摩擦向滑动摩擦转变时接触面间摩擦系数突变产生轴向冲击力诱发异响。通过建立合理的物理模型,分析粘滑运动过程中相关的正压力、滑动摩擦系数、静摩擦系数等参数的影响,利用一种特制减摩垫圈,进而改变传动零部件接触端面的动态摩擦特性,有效解决了该车型驱动轮端起步异响的问题。目前,国内外针对车辆传动系统中粘滑摩擦的研究较少。该研究对新车型传动设计过程中类似的粘滑异响处理有积极的借鉴和参考意义。

轮毂电机端盖总成压装轴承抓取机构设计分析

轮毂电机端盖总成单机压装效率低、工序分散。在分析轮毂电机端盖总成结构及压装工艺的基础上,设计“轴承-端盖-油封”一体式压装装置。压装装置中,轴承抓取机构利用O形圈与轴承内圈之间的摩擦力实现轴承的抓取。提出一种根据所需摩擦力大小,利用Lindley公式、经验公式等进行O形圈选型计算及沟槽设计的方法。根据仿真方案进行样机试制,结果表明:设计的轴承抓取机构能够实现轴承的稳定抓取压装以及压装后与轴承自动分离。

粘滑摩擦诱发汽车驱动轮端起步噪声的分析与控制

为解决驱动半轴与轮毂轴承的接触面在起步力矩冲击下产生粘滑摩擦,导致某车型驱动轮端出现噪声的问题,通过建立AMESim整车传动模型,分析了锁紧力、接触面摩擦特性、花键刚度等因素对粘滑摩擦的影响趋势,并结合仿真结果,从经济性、有效性角度出发,采用对驱动半轴轴肩表面进行磷化工艺处理得到磷酸锰转化涂层以改变接触面摩擦特性的方案,有效解决了该车型的起步噪声问题。

弹性锥环的对数与承载能力的关系

本文通过对弹性链环联接的工作原理简单介绍，分别对单对环和多对环的受力进行分析，从而对多对环联接时环的对数对承载能力的影响进行探讨．理论计算表明，联接所能传递扭矩的增加量随弹性环对数的增加而减少，故弹性环对数不宜多于四对．

风电机组轮毂与主轴端面异响问题研究

为防止风电机组坠头事故的发生,对发电机中相关轮毂与主轴端面异响源进行了定位和辨识。给出了风机主轴端面最大载荷计算的校核算法,并探讨了某3MW风机轮毂与主轴端面栓接预紧力不宜过大的问题。在端面错动研究中,经对无机富锌漆漆膜化学组织结构及其物理特性的研究,找到了防止漆膜破碎的方法;在研究漆膜破裂异响时,推导出包含接触面积及接触特征值等参数在内的摩擦系数公式,明晰了无机富锌漆对油污油斑、油迹的耐受度,避免了对油斑、油迹的过度处理。这一理论有效指导了端面虚接异响的及时发现,并找到了一种低成本的处理方案,避免了漆膜破裂异响的进一步加剧。

瞬态扭矩下轮端粘滑异响分析与控制

通过对某前驱SUV车型起步前进、倒车过程中前底盘的“咔嗒”异响解析,最终锁定异响由轮毂轴承与驱动轴配合端面处产生Stick-slip效应(粘滑摩擦)导致,通过理论校核配合结构设计参数进一步确认配合端面存在相对粘滑摩擦风险。借助建立端面粘滑摩擦物理模型的方式,分析粘滑摩擦过程中法向载荷、摩擦系数等因素的影响。利用一种双面涂抹减摩剂的圆环垫圈,装配在轮毂轴承与驱动轴配合端面处,用以改变原始状态下的摩擦特性,有效解决了车辆前进、倒车过程中的异响问题。目前,行业内对端面粘滑摩擦异响研究较少,此研究成果在新车型研发初期对预控类似问题具有重要工程指导意义。