半轴齿轮的热—冷复合锻造中冷锻充不满缺陷的成形数字仿真及工艺研究

针对半轴齿轮热—冷复合锻造中冷锻整形时出现的充不满缺陷,利用UG、Geomagic-Design和Deform-3D等软件,对冷锻毛坯(热锻成形的工件)进行了重新设计和冷锻整形工序仿真模拟,全面考查齿厚、齿高参数变化对产品质量的影响。从模拟结果来看,当冷锻整形开始合模时,毛坯初始位置齿顶和冷锻模具型腔之间的间隙越大(齿厚增加越大/齿高减小越大)时,终锻时所需的锻压力越大,在产品小端齿顶处越易形成折叠缺陷。毛坯初始位置齿顶与型腔贴合(齿厚增加量为零或为负),则不易产生折叠缺陷,齿侧和冷锻模具型腔之间的间隙越大(实际齿厚越小),所需锻压力越大。经过实际生产验证,在相应的齿轮参数条件下,冷锻毛坯比冷锻模具型腔轮廓的齿高增加0.1 mm、齿厚不变时,冷锻整形后齿槽和齿高全部压满,成型质量好,产品废品率达到预期要求。

汽车半轴热锻模工况仿真及机器人电弧增材制造路径生成

为了确定热锻模具修复方案,使用有限元仿真软件模拟汽车半轴摆碾成形过程,生成机器人电弧增材制造路径。当连锻次数达到20次后,模具进入热平衡状态,中心圆台表层温度稳定在788℃,表层与540℃等温线相对深度约为28mm,应力场510MPa以上的模具增材层约为26.3mm,确定使用温度场划分模具增材制造区域。利用MATLAB提取540℃以上的点云部位,逆向建立3D模型,进行路径规划并在焊接机器人上运行。

一种基于卫星轨道长半轴变化的轨道机动探测方法

针对卫星轨道机动探测,提出了一种基于广播星历的轨道机动探测方法,该方法通过卫星轨道长半轴最大值与最小值的差值变化探测轨道机动。轨道机动造成广播星历轨道参数不可用的具体时段通过统计卫星健康标识分析以及研究方法得出。通过分析2021年北斗卫星导航系统(BDS)的广播星历,证明了轨道机动探测方法的正确性,实验结果表明该方法可以有效探测地球静止轨道(GEO)卫星和倾斜轨道同步(IGSO)卫星轨道机动。

基于有限元分析的汽车十二角半轴螺母冷镦工艺开发与应用

针对汽车十二角半轴螺母热镦成形工艺中存在的工序繁杂、生产效率低、产品性能差、材料利用率低和成本高等问题,设计了一种6工位自动化冷镦成形工艺对其进行替换。通过室温压缩试验建立了40Cr合金钢的Johson-Cook本构模型,同时,利用Deform-3D数值模拟软件完成了各工位的连续成形模拟,并根据螺母各阶段的金属流动规律、填充完整度、截面网格变形情况和断裂趋势等信息分析了冷镦成形工艺的可行性,基于载荷分析预测了成形力大小;然后根据分析结果和成形工艺完成了各工位模具的制作,并通过冷镦机进行了试模制件。结果表明,获得的十二角半轴螺母表面光洁,填充完整,无折叠和裂纹等缺陷,与模拟结果完全吻合,经测量检验,螺母各处尺寸均在公差范围内,符合使用要求,证实了冷镦工艺的可靠性,此冷镦工艺能够取代热镦工艺。

基于可靠性优化的空心半轴轻量化设计

转向驱动桥空心半轴是保障汽车的驱动性能和运行稳定性的关键零部件,针对轻量化设计过程中目标响应与约束响应复杂非线性建模和可靠性偏低的问题,文中运用支持向量机回归(Support Vector Regression, SVR)代理模型构建目标响应并验证其有效性,同时考虑多种不确定性因素,增加了形变及应力引起的失效概率在一定范围内的约束条件,从而较好地解决了轻量化设计过程中失效的难题。结果表明:可靠性轻量化设计后的空心半轴比初始设计改善了2.4%(减少了54.4 g),最大形变量的可靠度增加了15.6%(减少了0.2 mm),等效应力的可靠度提升了15.0%(降低了47.1 MPa)。

基于AK-MCS法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析

新能源汽车转向驱动桥半轴采用空心设计,与燃油汽车的结构形式有很大区别,针对电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力与设计变量呈隐式复杂非线性关系的可靠度分析难题,文中通过将Kriging模型与蒙特卡洛(Monte Carlo Simulation,MCS)法相结合,提出了基于AK-MCS(Active Learning Kriging-Monte Carlo Simulation)法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析方法。首先,采用Kriging代理模型构建新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力的初始代理模型;其次,通过Kriging提供的学习函数和收敛准则逐步增加样本点,从而对初始最大等效应力的Kriging模型进行更新;最后,对更新后的Kriging代理模型计算新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的可靠度。结果表明:与MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析在时间上缩短2000余倍;与Kriging+MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析误差减小了50%。由此验证了基于AK-MCS方法空心半轴可靠度分析的高效性和准确性,为电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠性的研究提供了理论依据,具有一定的工程意义。

杆式半轴热处理过程中淬火变形规律研究

为减小杆式半轴淬火后的变形量,文中利用Jmatpro对C、Mo、Cr、Mn四种元素进行端淬实验模拟计算,并结合40Cr和42CrMo半轴淬火实验,分析了元素对材料性能的影响,解释了对淬火变形的影响。针对端淬实验的模拟,采用田口实验设计分析了四种元素对马氏体体积分数、屈服强度和硬度的影响程度。通过半轴淬火实验,分析了同种工艺条件下40Cr和42CrMo变形量。研究结果表明:Mo元素质量分数升高对材料的马氏体体积分数、屈服强度和硬度的提升影响最明显;42CrMo的获得马氏体的能力和变形抗力强于40Cr;通过提高材料的变形抗力和增强支撑方式能有效减小40Cr和42CrMo的半轴变形量。

半轴套管精密模锻过程分析与研究

对汽车半轴套管的精密成形进行了试验研究。通过金属网格试验和变形力的测试，提出了用无缝钢管坯料在300t摩擦压力机和500t液压机上分两个工步得到合格锻件的新工艺。与胎模锻相比，新工艺可提高材料利用率近20％，并且机加工量减少30％以上，经济效益十分明显。对金属变形过程进行了分析，并运用主应力法导出了计算变形力的公式，试验结果和理论计算相吻合。这种新工艺也适用于长管件，可对石油、化工等行业的类似零件进行精密模锻。

半轴断裂分析及预防措施

全浮式半轴采用渗碳淬火工艺,新品在试车过程中发生早期断裂故障,断裂位置位于光滑杆身区段。通过现场调研、外观检查、扫描电镜形貌分析、金相检验、显微硬度检测对半轴断裂的原因进行了分析探讨。结果表明,半轴的失效性质是转矩作用为主引发的高应力低周疲劳断裂;断裂主要与镦粗段和校直段过渡区的流线被大量切断造成严重的应力集中和热处理工艺不当造成的基体强度偏低有关。通过有限元仿真计算发现满载时近表面的扭矩与基体屈服强度相当。结合背景信息,宏观、微观分析及理化检验等判断半轴断裂的主要原因,并提出相应的改善建议。

基于视觉识别及机器人技术的半轴与变速箱自动拧紧设备

半轴也叫驱动轴,与变速箱通过螺栓连接,在装配过程中由作业者操作拧紧机械臂及辅助机构对螺栓进行手动拧紧。由于螺栓均匀分布在圆盘上,手动通过辅助机构旋转半轴可能造成漏拧,质量风险大。因此,设计并实施了一套半轴自动拧紧设备,代替人工完成半轴的拧紧作业,提高了半轴拧紧过程的效率及质量。

检测驱动桥轮边锁死半轴承扭的方法

当汽车一个驱动轮打滑时,差速器与半轴锁紧成一体,使差速器失去了差速作用,发动机输出的转矩全部转移到另一侧驱动轮上。现模拟整车单侧车轮陷住,左右半轴粘贴应变片,锁止差速器总成脱困的工况下,一侧轮边锁死,另一侧轮边自由状态,在驱动后桥主减速器凸缘处,输入一定设计的转矩,通过台架试验和应变测试系统,能准确知道左右半轴受到转矩的大小。

某车型半轴断裂失效分析

汽车半轴是汽车驱动桥结构中非常重要的部件,起着动力传递、改变转速联结的重要作用,如果出现断裂失效会导致非常严重的后果。针对某车型开发试验中半轴在极限保压试验过程中发生断裂的问题,通过宏观断口分析、微观断口分析、硬度检测、金相分析查找出了导致半轴断裂的原因。分析结果表明:断口为韧性断口,微观形貌为沿晶断裂和韧窝形貌,显微组织外圈为回火马氏体,心部组织为珠光体和铁素体,主要断裂原因是半轴受外力扭转过载导致断裂失效。另外,芯部存在带状组织和网块状铁素体,在一定程度上降低了晶界的结合强度,促进了半轴的断裂。带状组织可能是铸造过程中合金偏析造成的,且未经过正火消除。网块状铁素体可能是半轴在热处理时淬火温度过高或保温时间过短或冷却速度过快形成的。

基于实时轴荷转移的驱动半轴承载扭矩计算模型

文章概述了驱动半轴的系统结构,并详细描述了新能源汽车对精确计算驱动半轴承载扭矩所带来新的要求。首先,阐述了行业内目前广泛采用的两种不同的驱动半轴承载扭矩计算模型,并分析了这两种计算模型的理论计算值和实测值存在偏差的原因。其次,基于实时轴荷转移的逻辑,分别建立了前驱车、后驱车和四驱车驱动半轴最大可能承载扭矩的计算模型,并综合以上计算模型编写了Python计算程序。最后,将道路载荷谱实测数据与理论计算数据进行了对比,验证了计算模型的准确性。

汽车半轴楔横轧机动态特性

为了解汽车半轴楔横轧机动态特性,提高设备整体性能和产品精度,应用ANSYS有限元动力学分析模块,得到了汽车半轴轧机的工作机座和主传动系统的固有频率和振型,并对汽车半轴楔横轧机动态特性进行了详细分析.结果表明,该轧机的工作机座和主传动系统的动态特性设计可靠.

浅谈FSC赛车异形截面碳纤维复合材料半轴设计

碳纤维半轴相对金属半轴在轻量化、比强度等方面优势明显。而其发生失效的部位往往位于碳管与金属接头的连接处。将半轴形状从传统的圆管变为多边形管,通过改变半轴截面的几何形状与接头连接结构、优化铺层角度等方式,设计出一款FSC赛车用碳纤维半轴,达到提升接头连接处扭转强度与轻量化的目标。本论文以半轴截面形状为切入点,将半轴形状从传统的圆管变为多边形等异形管,重新设计半轴截面的形状尺寸与接头连接结构、优化铺层角度与层数等。旨在提升半轴扭转刚度,在一定程度上减少可靠性受工艺的影响,同时满足轻量化的要求。

摩擦焊接工艺在全浮式汽车半轴制造中的应用

介绍了国内汽车半轴生产所采用的三种型式——锻造式半轴、分体式半轴及摩擦焊接式半轴。对摩擦焊接式半轴的生产工艺、摩擦焊接结合机理、生产设备及应用特点等作了介绍，为我国中小型汽车企业在工艺水平方面提供借鉴。

轮式装载机半轴载荷谱编制及疲劳寿命预测

通过实测装载机半轴典型作业工况的载荷信号,编制了半轴的载荷谱,为预测半轴疲劳寿命提供了载荷条件。根据所编制的载荷谱和半轴有限元分析结果,利用Miner准则对半轴进行了疲劳寿命预测。分析了不同工况对疲劳寿命的影响。结果表明:原生土和半湿土工况造成的疲劳损伤比例达到68.6%,而其他工况造成的损伤较小。考虑到不确定因素对疲劳寿命的影响,对半轴的疲劳寿命进行了灵敏度分析。由灵敏度分析结果可知,当半轴表面有100MPa的残余压应力,可提高寿命3.7倍;载荷幅值增加10%,寿命减少80%。该方法可以为准确预测装载机半轴疲劳寿命,改进半轴结构提供参考。

联合收割机行走半轴载荷测试系统构建与性能试验

为了给联合收割机行走半轴载荷谱的编制提供真实全面的载荷—时间历程,需要准确获取联合收割机行走半轴在典型作业工况下的载荷信号。该文在分析联合收割机工况特点和行走底盘结构特点的基础上,基于无线传感测试技术,通过选用合理的扭矩、转速传感器和数据采集系统,构建了一种联合收割机行走半轴扭矩和转速无线测试系统,并以沃得巨龙280型履带式联合收割机为样机搭载该系统,并进行了载荷测试性能试验,分析了该样机行走半轴在不同路面起步、直行、转弯时的扭矩和转速,确定了载荷测试性能的稳定性和可靠性。试验结果表明,该载荷测试系统方案合理、技术可行,所获数据稳定可靠。

半轴式起落架落震动力学及结构参数影响研究

针对某无人机在飞行试验中出现的缓冲器卡滞问题,以其半轴式主起落架为研究对象,建立了包含半轴式机轮载荷作用下缓冲支柱摩擦力模型的落震动力学分析模型,采用数值分析方法编程求解了其落震动力学特性,与试验结果符合较好。进而对半轴长度和缓冲器全伸长上、下轴承距离等结构参数对缓冲器摩擦力以及落震性能的影响进行了研究。研究表明:半轴式起落架缓冲器摩擦力占缓冲器轴力的比值远比一般缓冲器要大;半轴长度和缓冲器上、下轴承初始间距对缓冲器摩擦力影响很大,半轴长增加20mm可造成缓冲器摩擦力增大17.9%,轴承初始间距减小5%可造成缓冲器摩擦力增大39.6%。