关键参数对缓圆点波磨区段轮轨力的影响分析

以探究重载线路运行参数对车辆通过缓和曲线低轨侧波磨区轮轨力的影响规律为目的,基于Simpack多体动力学软件搭建了C80车辆-轨道耦合多体动力学模型,利用Matlab生成美国五级轨道随机不平顺,叠加缓圆点前钢轨波磨时域激励作为模型输入,仿真得到在缓圆点处不同波长、波深波磨状态下,缓和曲线长度、曲线半径、超高、行驶速度等关键参数对轮轨力的影响。通过分析一位轮对的轮轨力变化趋势和其最大增长率,发现波磨侧的轮轨力受波磨影响较大;无波磨一侧轮轨横向力受波磨的影响比垂向力大;曲线参数中,各指标最大增长率均随速度的增加而下降;除高轨侧轮轨横向力外,其余指标均随曲线半径的增大而减小;缓和曲线长度和超高的变化,对各指标最大增长率没有明显的降低作用,甚至随着运行参数的增加,指标最大增长率反而增加。

电动叉车轮边减速器壳体的力学分析及优化

受静力和动力影响,电动叉车轮边减速器壳体易造成变形失效和振动疲劳失效等问题。因此,使用ANSYS有限元分析软件对减速器壳体分别进行静力学分析和动力学谐响应分析。研究发现,当满载工况条件下,壳体轴承内圈中下部发生明显变形,采用增加轴承壁厚方法对内圈中下部风险位置进行优化,能使壳体力学性能满足使用要求;当激励频率为2669.5 Hz时,壳体下群部力学性能较差,寿命较短,采用减少下群部预留孔数量的方法对下群部风险位置进行优化,能改进壳体力学性能,延长壳体的使用寿命。

液压ABS/ESC柱塞泵子系统关键特性设计及试验方法

作为主动安全及线控制动技术的基础,液压刹车防抱死系统(ABS)/车身电子稳定控制系统(ESC)国产化虽然有了一定的理论研究基础,但原始设计需求认识不足和失效管理体系尚不完善,使得理论研究到工程实践过程中会遇到各种实际问题。文章基于柱塞泵基本结构原理,从液压制动的ABS减压功能、ESC减压功能、ESC主动增压功能三个方面分别研究柱塞泵子系统相关零件关键特性参数的设计需求,重点分析和解决所关联的轮边负压问题及失效机理。介绍了所设计的功能、性能和失效验证的液压台架试验方法,该试验台架集成度高,试验方法具有较强的实用性和工程应用价值。

大型矿用自卸车轮边减速器机架长寿命设计优化改进

针对矿用自卸车轮边减速器机架开裂问题进行失效分析,通过对路谱数据进行采集,提出了更改机架材料并在机架上增加肋板的方式来优化机架提升寿命,应用仿真手段进行模拟分析和计算对比,结果表明改进的机架寿命得到明显提升。通过模态分析与铸造工艺性仿真分析验证在机架上加肋板的可行性。

金龙客车轮边驱动系统组成及相关故障维护

随着人们对环境的重视,电动汽车近年来被国家大力的推崇。电动汽车的关键技术为动力蓄电池、驱动电机和电子控制技术等。金龙客车轮边驱动系统采用分布式独立悬架驱动系统,即可有效降低整车自重和能耗,并实现一级踏步、车内全平地板、大通道,车内空间类似于地铁,也有效提升站立面积,提高运力弹性。为整机厂8~11米新能源全承载客车提供重量更轻、扭矩更大、过道更宽的电驱动方案。因此文章将主要对金龙客车轮边驱动系统基本原理做介绍,同时对市场上相关故障的维护进行分析探讨。

侧滑和打滑下的轮式移动机器人轨迹跟踪控制

针对未知侧滑和打滑干扰下轮式移动机器人(WMR)轨迹控制中,存在模型不确定性、外部干扰等扰动导致传统滑模控制易出现收敛精度不足、控制输入抖振的问题,提出一种基于非线性扩展状态观测器的自适应二阶滑模跟踪控制方法(ASOSMC-NESO)。首先建立了侧滑与打滑条件下的轮式移动机器人运动学和动力学模型;其次,由反步法设计运动学控制器,为动力学提供虚拟速度;接着,针对外部干扰设计了非线性扩展状态观测器,以估计总扰动;然后,基于二阶积分滑模的思想将积分滑模和非奇异快速终端滑模面相结合,设计了动力学控制器,并给出了控制器稳定性分析。实验结果表明,对比一阶滑模控制方法,该控制方法误差最大值在线性和非线性轨迹下,分别下降约89.53%和16.28%,而且控制输入基本不受干扰影响。由此可见,ASOSMC-NESO能有效提高WMR在未知侧滑和打滑下的控制精度,并有效削减抖振和提升WMR轨迹跟踪鲁棒性。

汽车侧围后轮罩焊装电控系统研究

在工业4.0时代,汽车的制造模式向精益化、柔性化的方向发展,车辆焊接工艺也变得精密智能化,产品品质大幅提升。汽车后轮罩的焊装过程是侧围线焊装工艺流程的第一步,为了实现汽车生产制造过程自动化,提高焊接工艺精密性,针对其工艺特点及在车间完成焊接操作时的控制要求,研究基于可编程逻辑控制器(PLC)控制的汽车侧围后轮罩焊装电控系统。系统以西门子S7-1500为控制核心,采用“主站+远程站”的形式,通过以太网和PROFINET完成PLC与上位机和现场设备的信号传输,最终将系统各参数及故障信息实时显示在人机界面(HMI)人机交互界面上。通过仿真验证,夹具、机器人、转台等设备均可按照预设的参数进行动作,且联锁功能正常。侧围后轮罩焊装电控系统满足焊装车间汽车制造工艺的焊接控制要求,有效提高企业生产效率。

基于高耐久寿命的减速器壳体轻量化实现方法

纯电动汽车随着电驱动系统的引入,整车非簧载质量大大增加,操纵稳定性恶化,轮边减速器的轻量化问题亟待解决。重点研究减速器壳体的轻量化设计方法,使其在满足高耐久寿命的前提下,最大程度实现轻量化。首先对壳体进行了受力和有限元分析,分析结果表明应力最大值远小于壳体疲劳强度,因此存在轻量化空间。依据壳体疲劳寿命的要求计算出壳体允许承受的最大应力,以该最大应力为约束,对壳体的结构进行了优化。最后应用虚拟疲劳耐久仿真方法对壳体进行了检验,结果表明壳体符合高耐久寿命要求,从而验证了轻量化的合理性。

车辆转向工况下的路面附着系数估计算法

提出了一种在转向工况下根据车轮侧偏特性估计路面附着系数的算法。首先在M atlab/S imu link中建立了七自由度整车模型,分析了车轮的侧偏特性;然后设计了扩展卡尔曼滤波器,以根据车辆的纵、侧向加速度,估算车辆的纵、侧向速度,并据此计算出车轮的侧偏角;最后,采用反向传播神经网络算法,根据前轮侧偏角和横摆角速度及其增益,估计路面附着系数。仿真结果验证了该算法的有效性。

汽车车轮侧滑量检测存在问题及对策研究

在分析侧滑产生机理的基础上,论述了目前侧滑检测中存在的检测结果离散性大、判定失准等问题。指出产生这些问题的原因除车速、载荷、胎压等因素外,还包括侧滑台的技术状况、检测站的设计形式等因素。针对问题提出了稳定检测条件、合理制定标准、提高检测技术等实现侧滑量准确检测与正确评定的有效措施。

轮边电机制动器及其设计计算

介绍了一种新型的轮边电机制动器的结构原理及特点,该制动器布置在电动机轴上,集行车制动、驻车制动和紧急制动于一体,大大简化了制动器结构和液压控制回路。该制动器由压缩弹簧提供制动力,由液压油解除制动,因此在发动机失效及液压管路故障的情况下仍能安全制动。通过计算制动时制动器需要提供的最大制动力对压缩弹簧进行了传统设计计算,并用Matlab优化工具箱以制动时弹簧的长度为优化目标进行了优化,优化效果明显,显著提高了制动器的储能能力。

汽车的车轮侧滑和车轴侧滑

本文分析了汽车的车轮侧滑，论述了车轴侧滑与车轮侧滑的关系，提出了车轴侧滑量的检测原理。

装载机轮边减速器的多目标模糊可靠性优化设计

在充分考虑轮边减速器各设计参数的随机性和模糊性的基础上 ,建立以体积和齿宽最小为双目标的模糊可靠性优化数学模型 ;给出求解此模型的方法 。

曲线磨耗状态下轮轨弹塑性接触有限元分析

基于现场实测的重载铁路小半径曲线段正常磨耗范围内典型轮轨型面,应用有限元分析软件AN-SYS建立轮轨三维接触有限元模型。模型考虑了车轮与钢轨的实际几何形状和边界条件,轮轨材料本构模型采用双线性随动强化弹塑性材料模型,计算分析曲线段不同磨耗程度车轮与钢轨的接触状态。计算结果表明:在相同载荷条件下,随着75 kg.m-1钢轨侧磨量的增加,轮轨接触斑面积呈增大趋势,钢轨最大Mises等效应力逐渐降低,轮轨踏面廓形逐渐相互匹配,接触状态得到改善;在钢轨侧磨量从0 mm增加到5 mm过程中,轮轨接触状态变化较大,钢轨处于剧烈磨耗阶段,容易出现疲劳裂纹、剥离掉块等接触疲劳伤损,钢轨侧磨量超过5mm后,轮轨接触状态变化趋于平缓,钢轨处于稳定磨耗阶段。

装载机轮边行星减速器的模糊可靠性优化设计

以装载机轮边减速器为研究对象 ,本文运用可靠性理论、模糊理论和最优化技术 ,提出了装载机轮边减速器的模糊可靠性优化设计方法 ;建立了模糊可靠性优化设计数学模型。给出了优化方法和应用实例。

装载机轮边减速器正交试验优化设计

应用正交试验优化设计方法对装载机轮边减速器进行优化。通过以体积最小为其性能指标,选取对体积有直接影响的太阳轮齿数、齿轮模数和齿宽系数作为3个主要因素作为自变量设计其正交化试验,并验证每个试验的强度要求。对正交试验结果进行极差分析,得到对装载机轮边减速器参数进行优化的一组最优解。

辅助侧向吹气法金刚石砂轮激光修锐试验与评价

介绍了辅助侧向吹气法金属结合剂金刚石砂轮的激光修锐试验和简化测力评价方法，计算比较了修锐前后砂轮磨削力、磨削力比和比磨削能，从不同角度说明了辅助侧向吹气法对激光修锐金属结合剂金刚石砂轮的有效性。分析了修锐前后砂轮表面与对应磨削试件表面的微观形貌机理，解释了影响磨削力变化的因素。采用辅助侧向吹气法能够解决金属结合剂砂轮激光修锐中常见的熔化覆盖问题，使砂轮磨削力比同轴吹气法修锐下降5％～7％，激光修锐砂轮的磨削性能得到明显改善。

一种轮边电驱动单元载荷的分布研究

以上海市区道路行驶循环工况所得载荷作为某轮边/轮毂减速式电驱动单元工作载荷样本来源,经统计分析,其载荷幅值、均值均服从混合分布。结合雨流疲劳统计计数法,引进疲劳计数法(Gear Counting Method,GCM),对电驱动单元输入扭矩进行循环计数,进而采用电驱动单元齿轮扭矩、转速双信号等间隔同步采样法,统计分析了电驱动单元齿轮工作载荷。建立载荷的混合分布模型并对比分析拟合优度假设检验效果,最后对极值载荷进行外推处理。这一研究成果将为轮边/轮毂电驱动单元的耐久性和可靠性试验的载荷分析提供参考,也将为电驱动单元关键零/部件(如齿轮等)的损伤计算、寿命评估、可靠性设计和轻量化设计研究等提供数据支撑。

装载机轮边行星减速器接触疲劳强度的模糊可靠性设计

以装载机轮边减速器为研究对象 ,运用可靠性理论和模糊数学理论 ,建立了模糊可靠性的数学模型及计算公式 ,探讨了齿轮设计中模糊变量和随机变量同时存在时接触疲劳强度可靠性设计方法 ,并给出了计算实例 。

汽车转向轮侧滑及其影响因素的研究

通过对汽车转向轮侧滑的研究，阐述了汽车转向轮发生侧滑的原因，侧向力产生的过程Z分析了一些因素对侧滑的影响以及侧向力和侧滑量之间的关系，并提出转向轮侧向力是检测转向轮侧滑的评价指标。