转向机压块Stick-slip异响问题分析及优化

本文根据MSG型号单齿轮转向机测试驾驶员抱怨的换向异响问题,首先进行加速度贴片测试确定换向异响振幅最大区域主要来自于压块,进而影响齿条衬套与拉杆同样产生振幅,并推断出该异响类型为stick-slip噪声。然后采用故障树分析方法对压块产生噪音的主要原因逐层分析从而确定优化方向。最后从零件表面粗糙度因素和零件润滑因素两个方面确定优化方案,为相同类型问题的解决提供一定的理论参考。

基于齿轮齿轨传动的斜拉桥多点支撑转体系统设计及应用

跨襄阳北编组站大桥为转体斜拉桥,转体时梁面以上塔高73 m,最大转体重量32000 t,为提高转体过程中桥梁的抗倾覆稳定性,设计了基于齿轮齿轨传动的多点支撑转体系统。转体系统主要由转动系统(中心球铰、常规撑脚、滑道、齿条)及辅助支撑系统(驱动承力支腿、电气控制系统)组成。中心球铰设计最大承载28000 t,6个驱动承力支腿总设计承载6000 t,通过6个驱动承力支腿的齿轮啮合齿轨实现桥梁转体。该转体系统通过降低中心球铰承受的竖向荷载,改善了承台及桩基的受力状态;转体过程中6个驱动承力支腿实时与滑道保持接触状态,提高了转体桥梁的抗倾覆稳定性。对转动结构和辅助支撑系统受力进行计算,结果表明该转体系统受力满足要求。工程实践验证了该转体系统的可靠性。

抽油机齿轮齿条升降机构啮合仿真分析

齿轮齿条升降机构的动力学特性是影响其工作性能的重要因素。为了获取齿轮齿条啮合传动时轮齿啮合力的变化规律,以某型齿条式抽油机为研究对象,采用参数方程建立了齿轮齿条升降机构实体模型;基于ANSYS进行了静态接触分析,研究齿轮齿条应力应变分布,并与理论计算值进行了对比。运用ADAMS仿真模拟了齿轮齿条在不同载荷作用下的动态啮合力,研究了齿轮转速对啮合力的影响。分析结果表明,在上换向段啮合过程中存在短暂的卡滞状态导致啮合力急剧增大,在下换向段啮合过程中由于接触面积变小,齿轮齿条存在一定程度的开脱导致啮合力急剧减小;在抽油机运行过程中应尽量避免齿轮的高速运转,确保低速、匀速的工作环境对抽油机升降机构的平稳安全运行具有重要意义。

某混动车转向梯形连杆机构设计与研究

汽车转向梯形是一个由“齿轮-齿条”驱动的连杆运动机构,与悬架机构一起控制轮胎转向与跳动,影响转向阿克曼率、转向传动比、齿条力等转向性能。基于大量标杆车台架试验数据,给出转向梯形关键设计参数;同时论证了基于同一套前悬架系统,前置转向梯形变为后置转向梯形的可行性。利用Catia V5参数化模型和Adams前悬架运动仿真模型,对某混动车转向梯形进行了概念设计,很大程度上实现了转向系统平台化,减少了开发成本,可为汽车工程师提供设计参考。

基于铆点试验的转向机调整螺母铆点方法研究

针对汽车齿轮齿条式转向机调整螺母的防松方式进行阐述,对采用铆头对调整螺母螺纹破坏式的铆点方法进行了研究。以铆头数量、铆头分布方式、铆压力大小为控制变量,以铆压后调整螺母的拧松力矩和转向机壳体压块孔变形量为评价指标。通过试验得出,采用6个铆头周向均匀分布在调整螺母螺纹中径圆上对转向机调整螺母铆压时,对壳体压块孔变形量影响较小,对调整螺母防松力矩影响也较小。最终得到了采用6个铆头周向均匀分布在调整螺母螺纹中径圆上,使用30kN铆压力为较优的调整螺母铆点方法。

汽车变速比齿轮齿条式转向器的啮合原理

应用媒介共轭，对变速比齿轮齿条式转向器的啮合原理做了进一步研究，提出了导出瞬心和导出瞬心线的概念，并初步探讨了上述概念在变速比齿条展成加工中的应用。

变传动比齿条共轭曲面的数值计算方法

提出了一种不使用啮合方程求解与齿轮啮合的齿条共轭齿面的数值计算方法,只要确定了齿轮参数与具体的运动要求,就可以由该方法直接计算出离散化齿条共轭曲面,在剖分点上的共轭曲面计算没有原理误差,精度取决于计算方法。为了提高共轭曲面的计算精度,可以设置更高的剖分精度。给出了变传动比齿条的共轭曲面数值计算具体实现方法和具体算例。分析表明该方法简洁明了,易于实现,尤其适合于求解变传动比共轭曲面。

汽车变速比齿轮齿条式转向器的啮合原理(Ⅰ)

对汽车变速比齿轮齿条式转向器的啮合原理进行了系统研究。首先讨论了转向器采用变速比的必要性及速比选择原则，在已知齿轮齿面（渐开线螺旋面）和给定速比规律下，应用共轭曲面原理给出了齿条齿面方程，并发现：瞬时接触线为直线；齿条齿面为可展面；该可展面的腰线为定倾曲线等，最后讨论了端截面齿形。

汽车转向器齿轮齿条的建模与仿真研究

针对汽车转向器齿轮齿条的失效问题,建立了基于UG-ADAMS软件的齿轮齿条式转向器的虚拟样机模型,并进行干涉检测、运动学和动力学仿真。根据仿真结果中齿轮齿条所受的最大载荷,通过ANSYS软件分析齿轮齿条的齿根弯曲应力、齿面接触应力及疲劳寿命。仿真结果表明:基于CAD/CAE软件的分析与传统公式计算结果吻合,证实了建立的齿轮齿条式转向器虚拟样机的正确性,为汽车转向器的动态设计、优化设计和可靠性设计提供了参考,能有效提高产品设计效率。

齿轮齿条式转向机构的误差分析

基于齿轮齿条式转向机构的平面数学模型,结合左、右转向轮转角关系式,推导并计算了齿轮齿条式转向机构的4类转向误差,结果表明,转向中心误差Ⅰ和转向前束误差能较好地表征转向机构的误差。采用正交试验设计方法,分析了3种常见机构参数对转向中心误差Ⅰ和转向前束误差的影响程度。结果表明:齿条安装距离对转向中心误差Ⅰ影响显著;梯形臂对转向前束误差影响显著。

自升式平台齿轮齿条升降系统结构设计

齿轮齿条式升降系统由于具有升降速度快、同步性好、便于维修保养等优点而广泛应用于自升式平台。由于国内目前尚不具备齿轮齿条升降系统的研制能力,因此自升式平台齿轮齿条升降系统均需要进口,但进口升降系统价格昂贵,供货周期长,修理维护困难等成为制约我国自升式平台发展的一个瓶颈。追踪国外最新技术,结合自升式平台使用工况设计了一套齿轮齿条升降系统,该系统主体由一个三级直齿圆柱齿轮减速箱和一套差动轮系组成,减速箱的输出齿轮通过与差动轮系太阳轮轴上一直齿圆柱齿轮啮合建立起二者之间联系。该升降系统具有两个输出轴,其一为差动轮系系杆,另一输出轴则通过齿轮与差动轮系外齿圈啮合。通过合理配齿实现两输出轴具有相同的转向和转速,最终形成一套一台电机驱动两输出齿轮的升降系统。

齿轮齿条转向机构虚拟评估与优化关键技术研究

基于经验公式和有限元仿真技术,研究齿轮齿条转向机构在极端工况下的性能评估与优化技术。首先通过与Hertz公式理论计算的对比,验证了接触仿真技术的有效性,进而研究了极端工况下齿轮齿条啮合接触过程。通过对比经验公式与仿真值的差异,发现传统啮合强度校核公式在弹性范围内与有限元仿真数据非常吻合,当材料处于塑性变形阶段时,两者差异较大。最后基于仿真技术对转向器进行了仿真与优化,并对优化后的转向器进行了静扭试验,通过与试验数据对比,验证了仿真技术的有效性。

一种转向器齿扇齿条副的设计与分析

针对目前汽车界齿轮齿条式转向器常用的两类传动比模型,一类是梯形式传动比模型,由于存在拐点导致驾驶员在行驶过程中产生不适感,另一类光滑过渡曲线式传动比模型的计算复杂等问题,提出了一种转向器齿扇齿条传动比模型设计。从该传动比模型的角度出发,根据平面啮合方程以及坐标变换公式,建立了非圆齿扇齿廓的参数方程,根据包络原理和齿条范成法,在MATLAB编程中实现了齿扇齿条的二维建模以及加工仿真,基于有限元分析方法,在Workbench中对建立的三维模型进行了力学性能分析。通过仿真分析校核了强度,证明了该设计方法具有可靠性和正确性,同时该类传动比能有效的提高汽车转向性能,对转向器的设计具有借鉴意义。

缸间齿轮联动液压发动机结构设计与研究

针对液压自由活塞发动机和液压约束活塞发动机在关键技术和产业化方面出现的问题,创新性地提出了缸间齿轮联动液压发动机的结构原理,在此基础上对作为影响缸间齿轮联动液压发动机整机性能关键部件的缸间齿轮齿条传动机构和液压配流系统进行了结构设计与研究。缸间齿轮齿条传动机构采用正变位直齿圆柱齿轮和标准齿条无侧隙啮合传动,通过合理选择几何参数和强度校核,其能够支持发动机正常稳定运转;设计了一种往复柱塞泵用转套式配流系统,能够实现单向吸油和泵油,完成动力输出,且容积效率高、结构紧凑,相较于传统阀配流往复柱塞泵配流结构优势明显。缸间齿轮联动液压发动机的结构设计与研究为随后的整机性能研究、仿真优化和样机试制提供了参考依据。

齿轮齿条传动机构参数的优化研究

分析了齿轮齿条传动机构的主要结构特点和原始廓形参数。根据齿轮齿条啮合原理得出啮合方程和重叠系数计算公式,并进行了齿轮齿条传动的参数优化。通过实例验证,齿轮齿条机构的承载能力明显提高,使用寿命延长。

面向结构的汽车齿轮齿条式转向系仿真模型

针对齿轮齿条式转向系统建立了面向结构的转向系统模型,包括转向齿条动力学和转向横拉杆以及转向立柱的弹性特性、转向减振器阻尼力、转向干摩擦、液压助力特性等。所建模型具有完备的动力学自由度,能准确地反映路面激励对转向轮运动状态地影响。并将该模型嵌入到整车动力学模型中,对两种典型工况进行了仿真计算。通过仿真结果与道路试验结果的对比,验证了该模型的正确性。

转向器齿条硬度全自动测试分选系统的研制

国内首次研制成功转向器齿条硬度全自动测试分选系统。该系统可自动测试转向器齿条的里氏硬度，可转换成相应的洛氏、布氏、维氏值，并按生产要求自动进行分选。系统采用上、下位机结构，设计了智能测头，由微机控制步进电机和气动装置实现位移和机械动作。介绍了系统的测量原理、系统结构、硬件及软件。

转向齿条接触式感应淬火技术

根据试验及生产实践经验 ,简述了汽车转向齿条接触式感应淬火的操作方法。

乘用车齿轮齿条式的液压助力转向系统匹配

基于齿轮齿条式液压助力转向系统的重要性,根据总布置输入的数据和实测相关数据计算出转向阻力随车速的变化关系.根据转向阻力的分析计算结果对转向泵和转向器进行搭配,并调整匹配转向机特性曲线和转向油泵特性曲线,优化转向系统输出,满足阻力曲线要求.最终得出一种利用经验公式与理论结合建立系统模型进行匹配分析的有效方法.

齿轮齿条式转向器浮动支撑刚度的优化

用Workbench软件模拟出转向器使用过程中齿轮齿条啮合部位标志点的应力和振动加速度曲线,从而得出了异响的原因是"瞬态间隙"的产生这个结论。实验时固定转向器拉杆的两端,并以一定的转速来回转动方向盘,并测得出转向器壳底的振动加速度,从而将实验和模拟出来的振动加速度进行对比,从而确定模拟的准确性。通过标定法求出转矩和标定点应变之间的关系曲线,并把不大于最大空载力矩所对应的标定点应变最为优化准则,从而得出满足优化准则的弹簧刚度,最后求出"瞬态间隙"和空载力矩随弹簧刚度变化的曲线,从而为最佳弹簧刚度的确定提供依据。