RELIABILITY AND OPTIMIZATION DESIGN OF NEW ROLLER ORIENTATION CLUTCH

The mechanical reliability and optimization theory on the method ofreliability-optimization design for the new roller orientation clutch is provided. The result ofreliability-optimization design is compared with the result of the conventional design method.

关于滚柱离合器弹簧力的选取分析

在超越离合器的设计过程中,预紧弹簧力的大小对滚柱离合器运转过程中能够及时地脱开与接合有着重要影响,但目前弹簧设计的理论体系尚不完整。通过对滚柱的受力分析,得出弹簧力的范围;之后,采用有限元软件分析了不同弹簧力在离合器接合、超越状态时的压力、响应时间等接触特性,并与理论计算分析结果进行了比较;最后,从弹簧力范围中选取数值进行相应的试验加以验证,通过观察离合器零部件的磨损情况来判断分析的合理性,以此方式来缩短离合器弹簧力的选配过程和测试周期,提高了试验结果的可靠性。

脉动式无级变速器真实运动规律的研究

对脉动式无级变速器作了较全面的动力学分析。考虑运动副摩擦、电机转速 ,将系统简化为一个等效动力学模型 ;考虑超越离合器的弹性接触和滚动摩擦 ,建立了超越离合器楔紧过程的动力学模型。综合考虑上述各因素 ,对该机构进行了弹性动力学分析 ,计算出了考虑振动情况下的脉动式无级变速器的运动及动力特性、机构各运动副的约束反力以及超越离合器的动态工作过程等 ,为该无级变速器的开发研究及动态设计提供了依据。

滚柱轴承离合器的形面研究

对国外新型产品滚柱式轴承离合器进行了分析研究。根据空间啮合原理确定了内外圈滚道的曲面方程，并根据相关参数条件推导出便于工程中使用的近似曲面方程；给出了轴承离合器最主要的参数楔角ψ的表示方法，以及轴向位移量ΔＬ与锁紧动作角ξ之间的关系。

滚柱轴承离合器的运动及受力分析

对滚柱轴承离合器进行了运动及受力的分析，推导了滚柱轴承离合器轴向位移量ΔＬ与工作扭矩Ｍ之间的关系，并讨论了载荷与应力分布和预紧弹簧的预紧力，为我国开发设计同类产品提供了理论依据。

滚柱轴承离合器滚动摩擦功耗分析

利用摩擦理论分析了国外新产品滚柱轴承离合器滚动摩擦功率消耗，推导了滚柱轴承离合器弹性滞后和粘着效应引起功耗的表达式，并讨论了有摩擦时工作扭矩Ｍ与轴向位移量ΔＬ之间的关系。

超越离合器鼓形滚柱的优化设计

以超越离合器的圆柱滚子为研究对象,针对滚柱与滚道接触时产生的边缘效应,提出了采用鼓形滚柱的设计方案,使得滚柱受力趋于均匀,以降低滚柱的边缘接触应力。利用有限元分析软件Workbench对滚柱和滚道的接触应力进行计算分析,得到最优鼓形曲线的鼓形量,使接触应力更为合理,进而提高超越离合器的使用寿命,优化设计结果对改善超越离合器的工作可靠性和稳定性具有一定的指导意义。

滚柱式超越离合器的自锁失效分析及设计对策

滚柱式超越离合器的失效多为自锁失效,针对这一问题,建立滚柱、外环、内星轮磨损量与楔角增量关系的数学模型,导出磨损与楔角增量关系公式。结合实例,进行了楔角对磨损的敏感程度及自锁失效原因的分析。在此基础上,提出避免滚柱式超越离合器失效的设计方法。

滚柱轴承离合器油膜厚度的计算

利用弹性流体动力润滑理论对滚柱轴承离合器的油膜厚度进行了分析,给出了最小油膜厚度的计算公式,进行了实例计算,为滚柱轴承离合器的设计和在制造精度上对其进行严格控制,提高其疲劳寿命和可靠性提供了理论依据。

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。

滚柱轴承离合器润滑脂膜厚度的计算及分析

利用弹性流体动力润滑和流变学理论对滚柱轴承离合器的润滑脂膜厚度进行了分析,给出了滚柱轴承离合器的润滑脂膜厚度的计算公式,建立了最小润滑脂膜厚度的计算程序并进行了实例计算,分析了相关参数对脂膜厚度的影响,分析表明:滚子轴线与滚道轴线夹角增大或者外加载荷增大,脂膜厚度会减小;滚子个数增加或滚子长度增加或转速增大,脂膜厚度会增加;润滑脂类型不同,相应的膜厚也有所不同。

五滚柱式超越离合器系统模糊可靠度计算

根据五滚柱式超越离合器的工作原理及每一个零部件的功能 ,作者将离合器系统简化为一个由外环、心轮与滚柱———弹簧子系统组成的串联系统 ,应用模糊数学的理论与方法建立了离合器系统模糊可靠度的数学模型并且给出了一个简单实例 ,并与用常规方法计算的离合器系统可靠度进行了比较 。

双滚筒驱动带式输送机电动机负荷分配的分析

基于电机学和带式输送机运行理论分析了双滚筒驱动的带式输送机两驱动单元牵引力和电动机负荷的分配情况,得到了2台电动机功率的解析表达式,以此为基础,对现场的应用实例进行数值模拟计算,结果表明:由于输送带弹性的影响,后驱动单元电动机的负荷要比前驱动单元电动机大;前驱动滚筒比后驱动滚筒直径略大,可以补偿因输送带弹性造成的负荷分配不均;采用转差率高的三相异步电动机更利于负荷平衡分配;调速离合器产生很小的滑差就能克服严重的负荷不平衡,而调速离合器产生的滑差功耗却较低。

滚柱式超越离合器的多目标模糊优化设计

综合运用模糊数学理论和优化设计方法,根据工程设计要求建立基于模糊综合评判的滚柱式超越离合器多目标模糊优化设计的数学模型,提出了模糊优化的约束条件,设计变量以及求解求此模型的方法,并给出了设计实例。结果表明,基于模糊综合评判的多目标模糊优化设计是一种更具有工程实用价值的综合设计方法。

滚柱式超越离合器隔离环的结构与工艺改进

滚柱式超越离合器因其独特的结构和良好的性能在目前国产装载机变速器中得到了广泛的应用,其中的关键件—隔离环的结构及加工制造过程比较复杂,具有一定的特殊性,是影响离合器工作可靠性的重要零件。通过分析研究,提出了该零件的结构及工艺改进方案,经装机实验,离合器失效反馈率由原来的3.81%下降到1.5%,有效地提高了使用寿命和降低了维修费用。

五滚柱式超越离合器外环拉伸应力计算研究

五滚柱式超越离合器外环形状很不规则 ,其拉伸应力的计算与实测是国内外一道难题。论文介绍了用曲杆计算法计算其拉伸应力及与光弹性实验 ,电阻应变片测量技术结果比较的过程。研究表明 ,计算结果与实验结果相吻合 ,证明曲杆计算法是一种可行的新方法。

滚柱超越离合器接合时空转角的分析

分析了滚柱超越离合器接合时空转角产生的原因 ,提出了一个运动模型 ,并给出了空转角的计算公式。对平面内星轮滚柱超越离合器 ,计算结果显示 :空转角一般不超过 2° ;在工况条件相同时 ,选套筒为主动件时的空转角比选星轮为主动件时的空转角小 ;传递相同转矩时 ,尺寸大的离合器空转角小。

压杆压紧滚柱式超越离合器的设计

为改善压紧机构的结构,设计压杆压紧滚柱式超越离合器。在介绍超越离合器结构的基础上,进行超越离合器的优化设计、压杆的设计及超越离合器的比较。压杆压紧滚柱式超越离合器的滚柱数量多,传递转矩大,压杆的重量轻,压杆和星轮易加工,压杆压紧滚柱是一种新的压紧机构。以超越离合器的体积最小为目标函数,进行优化设计。根据压杆的弯曲强度条件,设计压杆的直径。

滚柱式超越离合器的设计

介绍内星轮滚柱式超越离合器的设计方法,包括楔角、结构要素、强度、公差、材料等的计算和选择原则。所述方法及程序可作为开发超越离合器计算机辅助设计的基础。

基于摩擦接触和滚子动力学平衡的异面斜置滚子滑动离合器应力分析

作为一种新型机械传动零件,异面斜置滚子滑动离合器依靠滚子和内外滚道接触时产生的相对滚动与滑动产生摩擦阻力矩。采用半平面体假设,在考虑摩擦接触与滚子动力学平衡条件下,研究了该滑动离合器的表面应力与内应力分布情况,并浅析了不同滚子修形方法对减小应力集中的作用。