某双胎轻卡驱动桥的轻量化设计和有限元分析

汽车轻量化设计是在确保整车性能的基础上,对汽车整备质量进行最小化的设计。驱动桥的强度及刚度对整车的安全可靠有直接影响,卡车在承载质量以及使用寿命上更高的要求。论文在保证轻卡的强度和安全性能前提下,基于ABAQUS软件对整体后桥的疲劳耐久性做出分析论证。最终定型的85 mm×85 mm×6 mm方管整体冲焊式桥壳、上下半体材料均采用高强度钢QSTE460TM。在各工况条件下,都满足强度及刚度要求,分析结果表明,桥壳的轻量化设计是可行的。

驱动桥准双曲面齿轮传动系统振动特性分析

驱动桥是微车传动系统的核心部件之一,承受复杂的载荷,影响整车的安全、舒适和动力,其振动和噪声对整车舒适性(NVH)性能有重要影响。为掌握驱动桥振动响应的影响规律,实现驱动桥动态特性的主动控制,本文以驱动桥准双曲面齿轮传动系统为研究对象,考虑主从齿时变啮合刚度、阻尼、传动误差和冲击等激励,基于集中质量法构建驱动桥齿轮传动系统的多变参数耦合振动模型,并依据牛顿第二定律推导其振动微分方程组,采用RK算法求解方程组;对比准双曲面齿轮修形优化前后主、从动齿轮的垂直、扭转和轴向振动数值解,并讨论输入转速和加载扭矩的改变对系统振动特性的影响规律。结果表明:优化后的齿轮运转振动值减小;主从齿的垂直和轴向振动规律复杂,处于近似混沌运动状态;扭转方向上呈现拟周期运动;输入转速和加载扭矩的改变对主从齿轴向振动影响最大,垂直方向次之,扭转方向最小。进一步对驱动桥总成进行振动测试分析,结果表明,新状态样件的动态性能更优,测试数据的趋势与理论分析结果符合较好。该研究成果可应用于分析驱动桥的关键激励因素,预测振动响应,提升产品的动态性能。

铝合金材料A356疲劳寿命试验研究优化CAE有限元分析

产品开发前期的CAE有限元可靠性寿命分析,只用软件固有的材料性能参数,不能得到较准确的分析结果。因为相同材料的不同热处理等加工工艺,其应力-寿命曲线数据会有很大的差异。文章主要研究如何对特定加工工艺材料的不同结构产品进行置信度较高的有限元疲劳寿命分析。首先对特定材料的多根棒材静态拉伸后进行一定比例的不同载荷下的多项疲劳试验。再将试验后的数据进行威布尔分布统计分析得到该特定材料的应力-寿命曲线数据,并将其用于CAE分析软件数据库的数据优化。进而用优化后的CAE分析软件对某种结构件的分析结果与该结构件实际台架试验结果进行比对验证。两种结果的误差范围在可接受的范围内时,数据库优化后的CAE分析软件就可以在产品开发前期对该特定材料的不同结构产品、不同受力试验项目进行置信度较高的疲劳寿命分析。

市场,建安的追求

地处于四川雅安的四川建安工业有限责任建安公司,是始建于1965年的三线兵工企业。在军转民的过程中,该公司认真落实“军品立位、民品兴业”的方针,坚持以市场为先导,内抓管理、外拓市场,实现了经济的快速发展,公司由一个单一军品的生产企业,成长为全国轻微车后桥的生产基地,实现了由国防工程到市场劲旅转变。

单片式前摆臂屈曲分析与优化

前摆臂作为麦弗逊前悬架的重要零部件,担负着至关重要的作用,其结构除满足强度要求外,还要承受一定的屈曲性能,需提前破坏弯曲,起到保护副车架的作用,(超)高强钢与单片式的前摆臂已经成为行业发展的主流结构。文章介绍了前摆臂屈曲性能要求、屈曲分析流程、分析方法、分析工况等,并以某开发车型的前摆臂为例,利用HyperMesh建立其有限元模型,在ABAQUS中进行屈曲计算,研究总结出一系列的屈曲优化方法,计算结果表明优化方法有效,对前摆臂屈曲设计有重要的指导作用。

悬架零部件强度优化方法

以悬架零部件为例,基于正向设计流程,利用有限元分析软件进行零部件强度分析,在实践运用中总结出提高零部件强度的优化方法,旨在对汽车悬架零部件强度设计起指导作用,利用设计技巧提高设计效率。

设计参数对副车架模态性能的影响及优化

为了能更准确找到设计轻量化副车架的方法,文章通过某款车副车架的全新设计案例的介绍,给出一种副车架轻量化的设计方法。在给定边界情况下,通过设计空间的定义,拓扑数据的建立、拓扑数据的拓扑分析,副车架模型数据的重构、影响副车架模态主要参数的调整,得到轻量化副车架的设计方案。分析仿真计算结果表明,通过这种方法能有效地设计出重量较轻且满足预设性能的副车架,对类似副车架的设计具有非常大的指导作用。

某轻车平台齿轮渗碳淬火变形控制

文章主要研究某轻车平台20CrMnTi合金材料齿轮在渗碳淬火过程中的热处理变形规律,采用新结构工装控制齿轮变形。通过研究不同装料方式对齿轮热处理前后精度变化、齿形变化、平面度变化、层深和硬度差异,从而确定更合适的装料方式。结果表明,矩阵式工装的装料方式对齿轮热处理变形有明显提升作用。采用矩阵式工装装料,齿轮热处理精度变化量从4级降低到2级,齿形变化、平面度变化及同炉层深和硬度变化量都有了一定程度减小。

某轿车操纵稳定性客观试验方法及评价

文章主要通过对车辆的操作稳定性试验进行测试,根据8项操纵稳定性客观试验,从而为改善汽车的操纵稳定性、提高车辆的安全性提供依据。通过客观试验原地转向、滚动转向、斜坡制动、On Center(方向盘中间位置转向)、稳态回转、扫频转向、双移线、角阶跃等试验方法得到该样车操稳性能各个方面的关键参数和曲线。基于这些数据,可以对该样车各项操稳性能进行评判,得出结论为该车具备不足转向的特性,为该车型的操稳性能的优化提供依据,同时可为底盘调教提供数据支持,最终为车辆稳定性和安全性提升奠定基础,从而提高该车型的操作稳定性和安全性。

轨道交通应急门锁结构设计和运动仿真

为提升轨道交通应急门在工作过程中的安全性和可靠性,针对拉线式门锁在使用过程中出现的失效问题,设计了一种滑槽式应急门锁结构。利用三维建模软件建立门锁三维模型,运用Adams运动仿真软件对模型进行运动分析,得到门锁开闭时的运动曲线和驱动力。仿真结果表明凸轮式门锁设计符合设计需求。为后续应急门锁结构制造加工提供理论依据。

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮非线性振动特性分析

为得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮(CHATT)工作时的振动规律,以便设计出运行平稳可靠、传动高效的齿轮,对其非线性振动特性展开研究。通过齿轮副承载接触分析,计算啮合线上轮齿的时变啮合刚度和轴向误差激励,并依据啮合冲击计算模型得到啮入冲击激励。基于集中参数理论建立CHATT的12自由度的弯扭轴多因素耦合振动模型,再依据牛顿第二定律建立包含上述3种内部激励的振动微分方程组。采用变步长4阶Runge-Kutta法对量纲化后的方程组求解,对比主动轮和从动轮各自垂直、扭转和轴向上的振动特性数值解,结果表明:主动轮和从动轮的振动规律始终保持一致,竖直和扭转方向上作拟周期运动,轴向振动处于稳态响应的近混沌状态。进一步研究齿线半径、负载转矩和输入转速等3个参数变化对系统振动特性的影响规律,分析结果表明:轴向振动从多周期运动向近混沌运动演变,其振动的规律性更容易受到上述3个参数变化的影响。变双曲圆弧齿线圆柱齿轮振动模型的建立、求解和参数影响分析为后续的动态设计、不同参数下的振动响应趋势预测以及降噪提供了一定的理论依据。

新型摆线针轮行星减速器传动系统的振动特性

为减少刚性摆线针轮行星减速器工作时的振动,提高运行可靠性,设计了一种带减振衬垫的非刚性摆线针轮行星减速器,并对其进行非线性振动分析。综合考虑了时变刚度、轴向误差、啮入冲击等激励,基于集中参数理论和牛顿第二定律建立新型摆线针轮行星减速器8自由度的多因素耦合动力学模型和振动微分方程组,采用变步长四阶Runge-Kutta法对量纲归一化后的方程组进行求解。对比了刚性与非刚性结构下的摆线轮、低速轴的垂直振动和扭转振动情况,结果表明:采用减振衬垫,使摆线轮和低速轴的垂直振动和扭转振动效应都降低。进一步对新型摆线针轮行星减速器进行实验测试分析,结果表明:实验所测数据结果与其振动情况的理论分析结果较吻合。

基于时变信号汽车后桥主锥齿轮总成故障检测与诊断

针对汽车后桥主锥齿轮总成异响振动的时域波形特征,设计出可调的阈值参数,提出了随波形移动的时间窗和幅值窗分析故障特征的方法,建立起基于非稳态时变信号分析汽车后桥主锥齿轮总成故障的检测与诊断系统,解决了实际生产中人为因素造成诊断与识别误判率较高的问题,提高了生产检测质量水平。

TiAlN涂层硬质合金刀具车削钛合金螺纹试验

为研究Ti Al N涂层硬质合金刀具车削钛合金螺纹的切削性能,采用Ti Al N涂层硬质合金螺纹刀片进行试验,得出了在进给量2.4mm/r、背吃刀量0.2mm时的最优切削速度为28m/min。在此条件下,验证了刀片前角较小时主切削力小,散热效率高;而前角较大时,切屑螺旋角小且切削长度较长,断屑效果不佳。当进给方向向左时,后刀面的磨损主要是在左后刀面,磨损相对右后刀面严重,较大的后角使得刀片右后刀面磨损宽度小,涂层剥落宽度也小,寿命更长。

驱动桥集成建模系统概要设计

利用面向对象的特征建模方法 ,从分析系统功能需求出发 ,构建驱动桥集成建模过程的对象 关系模型 ;通过提取驱动桥的共同特征 ,建立驱动桥总体及组件的特征几何及其语义 ;采用C语言中的“类”对系统功能模块和控制模块元素及成员函数进行封装 ;拟利用有限元方法 ,对几何模型中的受力件进行强度校核 ;通过有限回溯 ,以期得到优化的驱动桥产品数据模型。

高边缘防腐蚀电泳漆的应用

目的提高零部件的边缘腐蚀。方法选择具有高边缘防腐电泳漆,该电泳漆具有良好的疏水性,添加微凝胶助剂可以控制涂膜流动,抑制电泳涂漆在烘干固化时的缩边现象,增加工件边缘尤其锐边和焊接部位的漆膜厚度和涂膜覆盖率,耐盐雾腐蚀性能得到显著提升。同时选择合理的涂装工艺,重点考察刀片腐蚀、铸造件、热板、酸洗板和冷板等不同材质工件边缘、棱角和焊接部位的耐腐蚀性能。结果通过对添加微凝胶高边缘防腐蚀电泳漆的应用,电泳漆阳离子树脂疏水性体系的设计和特殊微凝胶技术改进提升,刀片腐蚀达到240 h,铸造件达到480 h,工件可以达到1000 h盐雾试验单边腐蚀≤2 mm,完全满足汽车零部件防腐蚀性能的要求。结论选择合理的电泳涂装工艺和加强生产现场涂装过程管理控制,在热板、酸洗板及冷板等不同材质的材料上,高边缘防腐蚀电泳漆耐盐雾腐蚀性能可达1000 h以上,完全可以满足各种工件防腐蚀性能的要求。

ZL101A汽车底盘零部件前、后支座轻量化研究

通过低压金属型铸造制备了ZL101A汽车底盘零部件前、后支座,并通过金相显微镜、硬度计、万能拉伸实验机等对其微观结构与力学性能进行研究。结果表明:前、后铸铝支座的平均二次枝晶间距分别为17.59、15.75μm,满足汽车铸件使用要求,抗拉强度分别为270、276.6 MPa,屈服强度分别为135.3、154.6 MPa,伸长率分别为8.7%、8.8%,硬度分别为106.1、103.9 HV,达到DIN EN 1706-1998要求。前铸铝支座树枝晶发达,Si相呈细小球状颗粒,部分区域有Si相偏聚,没有缩松与缩孔等铸造缺陷,铸造性能良好。后铸铝支座出现明显的缩孔、缩松等铸造缺陷,缩孔尺寸在80~120μm,可能会影响零件的致密性与焊接性。

计及误差理论的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮几何接触特性及敏感性分析

齿轮传动特性是齿轮传动中最为重要的研究内容之一,而接触特性是影响齿轮传动性能的重要因素,齿面接触分析(TCA)模型的建立对分析齿轮副接触特性具有指导作用。通过大刀盘成形原理得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮刀具回转面方程,基于齿轮啮合条件建立了该齿轮的齿面数学模型。考虑安装误差对齿轮接触性能的影响,建立了含有安装误差的TCA模型,分析了不同安装误差和设计参数对齿轮副几何接触特性及敏感性的影响。结果表明:中心距误差会对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副重合度产生影响;平行度误差对其传动特性影响很大,极大程度上改变了齿轮副接触区域的大小和位置;设计参数对齿轮接触区域大小及位置也会造成不同程度的影响。

双边加载驱动桥整体传动误差测试分析技术

为对双边加载模式下汽车驱动桥装配状态下整体传动误差进行检测评价,依据驱动桥的双边加载特征对驱动桥的传动误差测试计算方法进行了改进,接着采用交流电封闭技术研发出一种模拟驱动桥实车工况的台架测试装置,然后对测试装置本身的误差进行分析并提出对应的误差控制方法。采用3个高精度角位移传感器同时测得驱动桥输入端和两个输出端的角位移信号,并在上位机软件上运用改进的驱动桥整体传动误差计算方法进行测试数据的计算分析。以某款乘用车驱动桥为测试分析对象,分别在同一转速下的200,400,600 N·m等不同转矩下测试其整体传动误差,并对数据进行对比分析,发现了该款驱动桥整体传动误差的变化规律,对驱动桥整体传动误差测试技术、分析方法提供了参考,同时对驱动桥质量评价提供了借鉴。

汽车飞轮齿圈过盈装配加热感应器设计及工艺调试

飞轮齿圈是往复式内燃发动机的重要部件,齿圈与配合轴径为过盈配合,利用热胀冷缩的原理,将齿圈加热到一定温度,使其内径增大,与曲轴的装配由原有的过盈配合转变为间隙配合套装在曲轴上,通过特殊的机械装置保证装配精度,然后通过吹风、静置等方式使齿轮冷却内孔收缩与曲轴可靠连接。