表面粗糙度对滚珠式三叉杆万向联轴器弹流润滑性能的影响

为揭示表面粗糙度对滚珠式三叉杆万向联轴器润滑性能的影响机制,利用高斯随机粗糙表面来表征摩擦副实际接触表面,建立考虑表面粗糙度的等效点接触弹流润滑模型,采用有限差分法和多重网格技术求解Reynolds方程得到油膜压力和接触区弹性变形;通过ANSYS软件建立次表面应力有限元求解模型,分析表面粗糙度参数和表面纹理方向对联轴器弹流润滑性能的影响。结果表明:随着表面粗糙度均方根的增大,接触区内的油膜压力和膜厚波动幅值增大,同时次表面高应力区域逐渐向上表面移动接近接触表面层;随着波长因子的增大,接触区内的油膜压力呈现明显的纹理方向分布,次表面应力出现明显的波动;相较于横向表面纹理方向,纵向表面纹理方向对联轴器润滑性能的影响较大。

表面划痕对滚珠式三叉杆万向联轴器润滑性能的影响

采用数值分析方法研究划痕位置和尺寸对滚珠式三叉杆万向联轴器弹流润滑性能的影响。结果表明,划痕在接触区内的任何位置,均会对油膜厚度和压力产生较大的影响,且当划痕处于接触区中心位置时,联轴器的润滑状态最差。划痕宽度增大时,划痕内部油膜厚度和压力均减小,划痕后侧边缘处的油膜压力逐渐增大。划痕深度增大时,划痕两侧边缘处的尖峰油膜压力逐渐增大,接触区内的最小油膜厚度急剧减小,联轴器的润滑状态逐渐恶化。

圆柱滚子式三叉杆万向联轴器热弹流脂润滑特性分析

为了分析圆柱滚子式三叉杆万向联轴器圆柱滚子与滑块槽之间的脂润滑状况,基于Ostwald模型建立线接触热弹流脂润滑数值计算模型。结合联轴器的稳态工况参数,采用多重网格法、逐列扫描法对润滑油膜压力、膜厚和平均温升求解;探究不同输入轴与输出轴轴线夹角、不同输入轴回转半径、不同圆柱滚子半径、不同初始黏度和不同流变指数对联轴器热弹流脂润滑特性的影响。研究结果表明:减小输入轴与输出轴轴线夹角、减小输入轴回转半径、减小润滑脂初始黏度有利于降低二次压力峰和平均温升,但膜厚减小;增大圆柱滚子半径有利于降低二次压力峰和平均温升,增大膜厚;增大流变指数,有利于增大膜厚,降低温升,但二次压力峰增大。因此,根据实际工况选择较小回转半径,适当减小轴线夹角和增大圆柱滚子半径,适当减小润滑脂初始黏度和增大流变指数,均有利于改善联轴器润滑特性。

三叉杆万向联轴器的点接触润滑特性分析

为了控制滚珠轴承与滑块之间的点摩擦,提高三叉杆滑块式万向联轴器在汽车传动轴系统的工作效率,因此研究三叉杆滑块式万向联轴器在润滑脂情况下的润滑特性。本研究以弹流润滑点接触理论为基础,采用多重网格法对Ostwald方程进行量纲一化,得出量纲一化后的Reynolds方程,然后对Reynolds方程进行差分处理,得出差分处理后的润滑脂油膜厚度公式和载荷公式。研究结果表明:三叉杆滑块式万向联轴器的润滑特性与输入轴频率、载荷、输入输出轴夹角、滚珠半径和压黏系数有关,润滑脂的膜厚和压力随着输入轴频率、输入输出轴夹角和滚珠半径的增大而减小,而随着载荷和压黏系数的增大而增大。本研究为三叉杆滑块式万向联轴器在汽车传动轴系统应用时控制摩擦磨损提供理论依据和技术支持。

车用滚珠式三叉杆万向联轴器热弹流润滑特性

建立新型滚珠式三叉杆万向联轴器滚珠与滑块槽点接触等效润滑模型,结合汽车在实际运行中的档位参数对联轴器进行了热弹流润滑分析,并考察了槽壳半径r、滚珠半径R、轴交角δ对联轴器热弹流润滑特性的影响。结果表明:在档位固定情况下,增大槽壳半径r、滚珠半径R会使膜厚增大,同时降低油膜压力及温升,这对改善联轴器润滑状况均是有利的。此外,虽然增大轴交角δ会使油膜压力及温升增大,但油膜厚度的增幅更加明显,这同样有利于联轴器润滑状况的改善。

考虑粗糙度下的三叉杆万向联轴器的热弹流润滑特性分析

为了研究受粗糙度影响下的三叉杆滑块式万向联轴器的润滑性能,进一步提高其在汽车等传动轴系统的工作效率,以弹流润滑点接触理论为基础,以正弦粗糙度作为分析条件,首先对点接触润滑Reynolds方程进行量纲一化处理,然后对处理后的方程进行差分处理,利用多重网格法进行了求解,借助MATLAB软件进行了绘图,并对速度、滚滑比因素进行了研究分析。结果表明:在考虑粗糙度的热效应分析下,油膜膜厚、压力及温度都受到粗糙度的影响,且随着粗糙度值的增大,接触区的压力和温度也随之增大,在接触区域的中间及出口区位置,膜厚的变化量最大,压力与温度出现峰值,随着速度的增加,膜厚、温度随之增加,滚滑比越大,油膜温度越高。

双径向轴承安装三叉杆滑块式万向联轴器机构的运动分析

建立三叉杆滑块式万向联轴器机构输出轴采用双径向轴承安装时的系统坐标系,应用空间机构坐标变换技术建立输入轴与输出轴的关系方程,推导出当输入输出轴存在偏转角运动时输出轴的运动方程。通过数值分析法绘制第一个滑块沿三叉杆方向及沿导向槽方向的相对运动关系曲线,并将实体模型导入ADAMS中进行运动仿真验证。结果表明,安装双径向轴承时联轴器机构具有等角速传动特性,输出轴的运动轨迹为圆柱运动且其旋转半径只与输入、输出轴两轴线的偏转角和导向槽中心线至输入轴中心线的距离有关;在一个旋转周期中滑块对三叉杆的相对位移、相对速度和相对加速度均相似于正弦曲线且沿三叉杆做两倍频于输入轴的往复运动;滑块对导向槽的往复运动与输入轴同频率,其相对位移、相对速度均类似于正弦曲线,但相对加速度曲线明显偏离标准的正弦曲线;运动仿真实例验证了理论分析中建立数学模型和数值分析的正确性。

基于Matlab的三叉杆滑块式万向联轴器的动力学分析

利用方向余弦矩阵工具,在三叉杆滑块式等角速万向联轴器运动学分析的基础上,计入摩擦力和惯性力,对该联轴器建立起动力学模型,进行了全面的受力分析。数值分析结果表明:各构件的受力按正弦规律或近似于正弦规律相对于输入轴转角呈周期性变化;摩擦系数对回转副和球面副中各力影响较大,对移动副中各力影响较小。

三叉杆滑块式万向联轴器的传输能力分析

建立三叉杆滑块式万向联轴器输出轴采用双径向轴承安装时的系统坐标系,应用坐标变换技术建立输入轴轴线与输出轴叉杆交点的关系方程,利用输入轴与输出轴的等角速传动特性对传递元件-滑块进行受载分析,推导出滑块所受最大载荷与滑块在三叉杆平面内所受载荷的关系方程,最后得出三叉杆滑块式万向联轴器的传输能力表达式。结果表明:三叉杆滑块式等角速万向联轴器的传输能力随偏转角的增大而降低平缓,这种特性对于存在偏转角又要求结构紧凑、传输能力高的传动装置设计提供了较为理想的方案。

三叉杆滑移式万向联轴器的模态分析

利用ANSYS有限元分析软件对三叉杆滑移式万向联轴器的输入轴套筒构件进行模态分析,得出该构件的6阶固有频率,为三叉杆滑移式万向联轴器的动力性能提供了理论依据。

三叉杆滑块式万向联轴器的疲劳寿命分析

利用三维软件Solidworks与有限元分析软件Ansys Workbench联合,对三叉杆滑块式万向联轴器建模,然后整体进行静力学分析和疲劳寿命分析,得到联轴器等效应力分布云图及疲劳寿命云图,根据分析得出其疲劳破坏点位置。三叉杆根部采用不同过渡圆角尺寸的疲劳分析结果表明,不同尺寸的圆角倒角尺寸有着不同的寿命,改变联轴器应力集中部位的圆角、倒角尺寸,可以有效避免不合理的寿命分布,提高联轴器的疲劳寿命。

三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的动力学仿真研究

为了解三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的动态特性,为以后的设计工作提供理论依据,对三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的滑移销、叉杆臂和钢球等关键部件进行了研究。运用ADAMS软件对三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统建立了动力学仿真模型,并对其分别进行了无摩擦和有摩擦条件下的动力学仿真,得到了关键部件的受力曲线图和摩擦力曲线图。研究结果表明,在三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统中,钢球受力曲线的波动和突变最大,说明钢球属于易磨损部件;相比无摩擦时的受力曲线,有摩擦时作用在各个部件上的受力曲线波动变强,更能反映出该三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的真实受力情况。

三叉杆滑移式万向联轴器的运动精度分析

通过分析三叉杆滑移式万向联轴器中机构基本尺寸误差对机构运动精度的影响 。

表面粗糙度对三叉杆滑球式万向联轴器弹流润滑特性的影响

为了研究表面粗糙度对三叉杆滑球式万向联轴器滑球与滑道之间弹流润滑特性的影响,基于线接触等温弹流润滑数值计算模型,建立考虑表面粗糙度的线接触等温弹流润滑数值计算模型。采用随机表面粗糙度来代替实际的粗糙表面,计算中采用Newton-Raphson方法对方程进行数值求解,改变表面粗糙度的幅度和间距来研究它们对膜厚和压力的影响。结果表明:改变表面粗糙度幅度后,膜厚曲线和压力曲线在中心区域产生波动,随着表面粗糙度的增大,两者波动程度逐渐剧烈,产生的压力波动区域的局部压力较大;表面粗糙度间距缩小一倍后,膜厚曲线和压力曲线在波动区域所产生的波动程度更密,随着表面粗糙度的增大,两者波动程度逐渐剧烈,膜厚和压力最大值略微增大。

三叉杆-球笼式万向联轴器传动轴的运动仿真分析

针对三叉杆-球笼式万向联轴器传动轴结构复杂,难以采用传统的图解法、解析法获得其运动规律的问题,采用Pro/E软件,在充分考虑各构件之间的相互约束关系的基础上,对三叉杆-球笼式万向联轴器传动轴整体进行了三维建模,仿真分析了传动轴中关键零件钢球的运动规律,得到了输入轴和中间轴分别在10°、20°和30°夹角下钢球中心的位移、速度和加速度等运动曲线。仿真结果表明,钢球随输入轴的等速回转做近似周期性的简谐运动,并且两个联轴器夹角越大,各运动参数波动的幅度也越大;该仿真结果为合理设计三叉杆-球笼式万向联轴器传动轴,有效解决其在应用中的摩擦、磨损、润滑问题打下了基础。

等速万向联轴器传动轴系统中三叉杆中心的运动规律研究

以三叉杆-球笼式万向联轴器传动轴系统中的三叉杆中心为研究对象,运用MATLAB软件和Pro/E软件中的运动学分析模块,采用解析法和仿真法对三叉杆中心的运动规律进行分析研究,分别获得了在不同回转半径、不同夹角下三叉杆中心的位移、速度、加速度等的运动学曲线。研究结果为进一步分析等速万向联轴器传动轴系统的运动学特性打下了基础。

基于MATLAB的三叉杆滑块式万向联轴器运动学分析

采用MATALAB软件研究当输入轴匀速转动时三叉杆滑块式万向联轴器中其他构件的运动规律,数值分析结果表明:转角差、传动比、输出轴角加速度曲线相对于输入轴转角呈周期性变化;各运动性能参数对滑块回转半径、偏转角更为敏感一些;输出轴长度对运动参数的影响要小一些,滑块相对于三叉杆的运动不受输出轴长度的影响。因此三叉杆滑块式万向联轴器适合在小偏转角下工作,而且最好径向尺寸不要过大。

三叉杆滑移式万向联轴器抗挤压结构研究

针对三叉杆滑移式万向联轴器主要配合表面接触应力较大,容易变形的问题,分析挤压机理并提出新型抗挤压结构。利用接触理论对新型结构与原始结构的接触应力进行对比分析,并通过ANSYS软件仿真验证。为进一步改进三叉杆滑移式万向联轴器的结构提供了理论依据。

基于RecurDyn的三叉杆滑移式万向联轴器疲劳寿命预测

在运动学分析的基础上,运用RecurDyn软件建立三叉杆滑移式万向联轴器刚柔耦合动力学仿真模型,深入分析了传动元件滑杆的接触应力随输入轴和输出轴夹角、转动频率、负载等参数的变化规律。在此基础上,基于应力时间历程寿命计算准则对三叉杆滑移式万向联轴器进行疲劳寿命预测。研究结果为进一步分析三叉杆滑移式万向联轴器的动力学特性和润滑特性打下基础,为其结构设计和推广应用提供依据。