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关键词： 湿式离合器   流固耦合   碰撞摩擦   带排转矩   优化设计  

摘要： 湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

关键词： 高速斜撑超越离合器   楔合过程   动态响应  

摘要： 针对斜撑式超越离合器高速楔合容易产生故障的实际情况,对其楔合动态过程进行研究。工作过程中,斜撑式超越离合器内部楔块之间、楔块与内外环间以及各部件同保持架间存在碰撞。首先基于Hertz接触理论,求解了碰撞刚度,为明确各参数对高速斜撑超越离合器动态响应的影响程度,建立了包括楔合延迟时间、冲击力矩、最大转速差等在内的评价指标。同时,将高速斜撑超越离合器的楔合动态过程进行划分,以研究几何参数对不同响应阶段的影响。最后,开展了楔块与内环的摩擦条件、弹簧力、碰撞刚度、阻尼和负载等对高速斜撑超越离合器楔合动态响应的研究。结果表明,不同参数对所定义的评价指标的影响程度不同,极端情况下可导致楔合失败。该研究可为工程实践提供一定的理论参考和指导。

关键词： 气动摩擦离合器   结构   原理   特点   故障分析  

摘要： 介绍了大型挤压造粒机组中气动摩擦离合器的结构特点及工作原理。气动摩擦离合器是一种特制的联轴器,能够传递较大扭矩,同时可以通过人为设定风压来控制摩擦力的大小,以达到对关键设备过载保护的目的。

关键词： 大口径光学元件   液体静压运动副   超精密加工机床   精密磨削工艺  

摘要： 大口径平面、球面、非球面光学元件广泛应用于光刻机、高能激光器、高分相机等高端装备的光学系统中,尺寸大于400 mm×400 mm、表面轮廓精度均方根值(root mean square,RMS)优于1μm等技术指标是大口径光学元件在磨削加工阶段的目标精度要求。磨削工艺主要面临如何实现高平滑的表面轮廓加工以及控制亚表面损伤层深度等问题。根据已有的实验研究,磨削机床采用高精度的液体静压运动副,可以有效地提高光学元件抛光后表面轮廓的平滑程度以及降低亚表面损伤层的厚度。具备上述特性的高性能磨削机床国外对中国禁运,而国内尚无成熟的商品。因此,文章研制了一种采用液体静压运动副的四轴联动精密加工机床,分析了机床的主要构型,进行了机床主要运动部件的精度分配,完成了基于液体静压运动副的X/Y/Z/C四轴的设计方案,最后进行了光学元件磨削加工工艺实验,实现了380 mm×541 mm口径微晶玻璃磨削面形精度±0.471μm(RMS值)、表面粗糙度Ra0.3μm的加工目标。

关键词： 高速立式五轴加工中心   滑枕   轻量化设计   拓扑优化   动态特性  

摘要： 以高速立式五轴加工中心滑枕为研究对象,阐述了其初始结构设计原理,并基于静动态分析理论,采用有限元分析方法针对其进行静态和模态分析,为了进一步提高其动态特性,利用拓扑优化方法对滑枕结构进行轻量化设计,并对优化前后结构做对比分析。最终优化后的滑枕质量减轻了31%,一阶固有频率增长了22.4%。既提升了机床滑枕部件的动态性能,又实现了滑枕部件的轻量化设计。该方法为该类机床其他关键零部件及至整机优化设计奠定了基础。

关键词： 液黏离合器   锥形变形   结构参数   承载特性  

摘要： 为研究不同结构参数对锥形变形摩擦副承载特性的影响,建立不同结构参数下锥形变形摩擦副等效接触模型,采用Ansys Workbench进行屈曲变形仿真,结合Matlab数值模型分析,得到不同结构参数下摩擦副油膜厚度变化规律;基于油膜压力与微凸峰粗糙接触模型,探明了10 s软启动过程中不同结构参数下的最大总接触压力变化规律,总结出锥形摩擦副在满足实际使用工况条件下最优结构参数的选取方法。结果表明,钢片轴向变形与厚度的增加会使钢片中径变形更加困难,使摩擦副最大总接触压力增加,同时导致摩擦副的非均匀接触及接触压力的不均匀分布;不同内外径比只会影响摩擦副最大总接触压力的分布位置,对其变化规律与数值并无较大影响。研究结果为后续不同结构参数下锥形变形摩擦副转矩特性的研究提供了依据。

关键词： 超越离合器   弹簧   刚度   计算方法   仿真   试验  

摘要： 斜撑离合器在机械领域及航空动力系统起着重要作用,弹簧的径向刚度是影响斜撑离合器脱开转速和楔合性能的重要指标。斜撑离合器弹簧的径向刚度尚无可靠的计算方法,因此将弹簧等效为圆环,推导出弹簧径向刚度的理论计算方法,并通过仿真和试验验证了理论计算的正确性。

关键词： BOPPPS   机械设计   齿轮传动   混合式教学  

摘要： 新工科建设以新经济、新产业为背景,旨在培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才。新工科建设既要设置和发展一批新兴工科专业,也要推动现有工科专业的改革创新。为满足新工科教育对机械类专业创新性、复合型人才的培养要求,对传统的专业课程开展教学改革意义重大。基于BOPPPS教学模式的课堂教学设计在提高学生课堂参与度和学习主动性方面具有独特的效果,该文以立德树人为目标,以学生为中心,以产出为导向,以互联网+教育教学为理念,基于BOPPPS教学模式,对机械设计课程的核心部分——“齿轮传动设计”的“齿轮传动系统受力分析”内容进行课堂教学改革。线下课堂的教学任务主要是基于BOPPPS教学模式开展翻转课堂教学活动,介绍了导言、学习目标、预评估、参与式学习、后评估和总结等六个环节的教学设计和实施办法。教学实践结果表明,学生的课堂参与度、知识获得感和满意度显著增强,课程教学质量和学生综合能力获得提高。

关键词： AMESim   MATLAB   动摩擦系数   静摩擦系数   冲击度   滑摩功  

摘要： 针对大马力推土机在换挡过程中出现的冲击度过大的问题,提出评价换挡性能的两个指标:冲击度、滑摩功;建立大马力推土机传动系统AMESim和MATLAB联合仿真模型;进而研究变速箱离合器摩擦片动、静摩擦系数对换挡冲击度、滑摩功的影响。结果表明:在一挡起步和二挡降一挡时的换挡冲击最大,在二挡降一挡过程中,随着动摩擦系数的增大,换挡结合时间减小,冲击度、滑摩功也随之增大,当换挡完成时,冲击度幅值减小,滑摩功不随动摩擦系数变化而变化;随着静摩擦系数的增大,换挡冲击度、滑摩功变化不明显。

关键词： 谐波齿轮传动   微凹坑纹理   润滑性能   仿生结构  

摘要： 本文研究无柔性轴承谐波齿轮传动中凸轮波发生器表面仿生微凹坑纹理对谐波齿轮传动润滑性能的影响,建立微凹坑纹理化的凸轮模型,利用流体动力学方法研究纹理的形状、密度、分布位置、深度等对谐波齿轮传动结构摩擦力和承载力的影响。结果表明,当微凹坑在凸轮外表面全区域均匀分布,其深度和直径分别为0.1 mm和6 mm,且分布密度越大时,凸轮波发生器结构的承载性能和润滑性能更好。本文的研究结果为无柔性轴承凸轮波发生器的表面纹理设计与优化提供了依据。