课程文献中心 更多>>

关键词： 斜撑离合器   非等长楔块   差速接合特性   临界脱开转速  

摘要： 离心脱开型斜撑离合器适应于接合工况时间短、脱开工况时间长的场合。在直升机附件传动系统的APU负载链路上安装有离心脱开型斜撑离合器,在发动机启动阶段,APU通过附件传动系统驱动发动机,此时APU负载链路上的斜撑离合器接合,发动机正常工作后,斜撑离合器脱开。离心脱开型斜撑离合器可以使楔块在APU非驱动状态脱离内环,由此减少楔块与内环的接触摩擦时间,延长楔块的使用寿命。但在发动机停机或重启时需要楔块可靠地与内环接触以实现接合功能,否则可能发生安全事故。平衡楔块的磨损寿命和可靠接合是楔块设计的难点。本文提出一种采用非等长楔块的缓接型离合器结构,以满足差速接合时离合器分段可靠接合的功能,消除离心脱开型离合器由超越转接合工况时不能可靠接合的问题。本文围绕采用非等长楔块的缓接型斜撑离合器设计及其差速接合特性开展了研究,主要研究工作及结论如下:(1)根据某附件传动系统动力、负载等工作参数,设计了一种接合冲击小、响应快的采用非等长楔块的缓接型离心脱开斜撑离合器,并对其楔角、升程、强制连续等参数进行了分析与校核,确定了缓接型离合器合理结构参数。(2)采用多体动力学方法建立了离心脱开型斜撑离合器动力学模型,分析了不同结构参数下的离合器差速接合动态特性,结果表明:离合器响应时间和接合时间随着长楔块数量和楔块差异量增加呈现降低趋势;离合器输出轴冲击随着长楔块数目增加呈现较为明显的先减小后增加的趋势,且随楔块差异量的增加而降低。仿真结果表明,缓接型斜撑离合器较普通离合器的输出轴冲击减少30%以上,响应时间及接合时间均减少约50%,大幅提升了离合器接合响应性能。(3)基于力矩平衡推导了楔块的理论临界脱开转速,分析了非等长楔块对临界转速的影响:楔块中间段长度每增加0.005mm,楔块临界脱开转速提升约2.2%。(4)以离合器输出轴冲击最小、响应时间和接合时间最短、离合器磨损寿命最长,临界脱开转速最高为优化目标,通过NSGA-II遗传算法对楔块设计参数进行优化,对优化后离合器进行仿真分析,结果表明:缓接型离合器较常规离合器的输出轴冲击降低47.6%,离合器响应时间缩短60.1%,离合器接合时间缩短56.0%,楔块最高临界脱开转速提升9.3%,有效提升了离合器差速接合性能。(5)基于界面电阻原理搭建了斜撑离合器临界脱开转速测试试验台,对离合器的临界脱开转速进行测试。实验结果验证了临界脱开理论模型,同时表明缓接型斜撑离合器具有较为优异的差速接合性能。图42幅,表37个,参考文献71篇

关键词： 非线性动力学   斜齿轮传动系统   动态特性   混沌控制  

摘要： 斜齿轮传动系统以其重合度大、承载力强、传动效率高、传动平稳等优点,被广泛应用于各种机械设备中。以动车组齿轮箱斜齿轮副为研究对象,建立考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差和啮合阻尼的6自由度斜齿轮传动系统动力学模型。首先分析了齿侧间隙、时变啮合刚度、综合传递误差和负载对系统动力学特性的影响;其次分析比较了轻载高速、轻载低速、重载低速和重载高速等工况下齿侧间隙、时变啮合刚度和啮合阻尼对斜齿轮传动系统动力学特性的影响;对参数域平面中的动力学解域界结构进行了全局分析,确定了参数域中系统动态行为的分布;最后引入混沌控制法对斜齿轮传动系统的混沌振动进行有效的抑制。依据动车组齿轮箱斜齿轮副的基本参数,应用Solid Works软件完成斜齿轮传动系统的三维模型。通过分析齿轮啮合传动过程,建立考虑时变刚度、齿侧间隙、啮合阻尼、综合传动误差和负载的单级6自由度斜齿轮传动系统非线性动力学模型。根据牛顿第二定律,建立斜齿轮传动系统非线性动力学方程,采用变步长4-5阶龙格库塔法对系统动力学方程进行数值求解,获得斜齿轮传动系统的分叉图、系统相图、时间历程图、庞加莱映射图和李雅普诺夫指数图。分析系统在参数变化下的动力学响应,确定系统参数的稳定运行区间。在此基础上,分析比较了轻载高速、重载低速、轻载低速和重载高速等工况下,时变啮合刚度、齿侧间隙和啮合阻尼对系统的动力学特性的影响,确定系统参数齿侧间隙、时变啮合刚度和啮合阻尼在不同工况下的稳定运行区间,保证斜齿轮传动系统在不同工况下稳定运行。基于斜齿轮传动系统动力学模型,应用谐波平衡法建立同次谐波系数下的代数方程组,应用Broyden秩2拟牛顿法和伪弧长延续算法求解获得了齿侧间隙、时变啮合刚度、静态综合误差和负载与频率的双参平面内数值仿真系统多值解和齿面冲击特性解域界结构,探索系统幅值非线性跳跃、多值解和啮合冲击特性对动力参数的敏感性。分析了齿侧间隙、负载、时变啮合刚度和静态综合误差对系统非线性跳跃动态特性的影响,发现在轴频和啮频主共振区各参数均有不同程度的幅值跳跃和刚度软化特性。针对斜齿轮传动系统的混沌现象,采用线性和积分两个反馈控制法和外加恒定载荷的非反馈混沌控制法,引入混沌控制器到斜齿轮系统中。通过改变混沌控制器的参数,对齿轮系统进行混沌控制,验证了该混沌控制方法的可行性和有效性。

关键词： 船舶传动系统   湿式摩擦离合器   油槽结构   优化设计   带排转矩  

摘要： 随着船舶技术的迅速发展，作为船舶传动系统的关键部件湿式摩擦离合器，其工作性能的好坏直接影响动力传递效率。而湿式摩擦离合器带排转矩的高低是衡量离合器性能的重要指标之一，当前对不同油槽结构带排转矩的影响研究还不够深入。本文以某型号船舶湿式摩擦离合器为研究对象，在分析带排转矩产生机理的基础之上对不同油槽结构的湿式摩擦离合器进行了研究，以降低带排转矩为目标对油槽结构进行了结构优化。主要研究内容如下:　　首先，在带排转矩的产生机理分析基础上，建立了理论计算模型，得到了带排转矩由峰值下降和达到临界转速后上升的原因。而后建立了含有油槽结构的润滑油膜带排转矩计算模型，分析了不同入口流量、间隙和油温对带排特性的影响。　　其次，基于VOF两相流对片间流场润滑油分布状态及温升情况进行仿真分析。对仿真方法进行了验证，对比仿真分析与理论计算的差异，以双圆弧油槽为例通过不同位置处油液含量、流场压力、温度和速度变化对比分析油槽对于片间流场变化的影响。　　然后，结合湿式摩擦离合器流场带排特性研究结果，对摩擦片结构进行研究。对比典型的几种油槽结构在转速区间内的带排转矩变化;通过不同周向和径向油槽参数研究其对带排转矩的影响;对油槽结构参数进行对比分析，比较在确定接触面积的前提下对流场带排特性的最大影响参数。　　最后，以鲨鱼减阻鳞甲为研究参考对象，研究近壁面的减阻机理，以降低带排转矩为目标应用二维肋条来降低润滑油液在壁面的附着，并针对不同类型的微结构尺寸参数展开研究，对比分析不同微结构参数对于油液减阻特性的影响。　　本文针对湿式摩擦离合器在脱开状态下的带排特性以及油槽结构进行分析，采用理论与仿真分析结合的方法，对离合器流场分布以及油槽结构进行分析和优化，为湿式摩擦离合器的设计提供参考和借鉴。

关键词： 分动器   湿式离合器   动态热流分配   对流换热   温度场  

摘要： 四轮驱动车辆在适时四驱模式下工作时,路面激励的变化影响分动器中湿式离合器摩擦元件的温度,温度过高导致离合器对偶钢片因过热而失效。为保证湿式离合器的使用效能与寿命,本文研究了摩擦元件间热流密度分配系数、温度场分布及其变化规律的计算方法,建立了摩擦元件动态热流分配温度预测模型,在此基础上提出了电控扭矩主动分配分动器湿式离合器热保护策略。建立了摩擦副接触传热模型和流固对流换热模型,考虑摩擦接触表面温度连续性,搭建了动态热流分配温度预测模型,使用有限差分法求解得到了对偶钢片热流密度分配系数和温度场。通过与试验结果对比分析,发现采用定热流分配系数计算会使对偶钢片表面预测温度偏高,摩擦元件间温差随时间增大,动态热流分配温度预测模型和定热流分配温度预测模型的最大偏差分别为8.1K和22.2K。建立了考虑摩擦片径向沟槽影响的周向周期温度预测模型,提出周向周期模型热交互系数矩阵,在保证温度预测结果精度的前提下,简化了模型迭代程序。研究了不同相对转速差、致动压强、冷却润滑油流量和入口温度条件下对偶钢片表面热流密度分配系数与温度场随时间的变化。结果表明,热流密度分配系数和对偶钢片温度表现为滑摩初期阶跃式突变,前者下凹式下降并逐渐趋于定值,后者上凸式上升并逐渐趋于定值。通过分析仿真结果获取了不同相对转速差、致动压强、冷却润滑油流量和入口温度对对偶钢片滑摩表面温度的平衡时间与平衡温度的影响规律。通过分析分动器中轴承与传动链轮等的产热以及分动器壳体的散热,建立了整车运行时湿式离合器的温度估计模型和分动器过热保护策略,进行了整车脱困工况仿真,获取了润滑油温度与对偶钢片表面温度的变化曲线,结果表明,对偶钢片最高温度在分动器过热保护策略控制下在安全温度以下波动。

关键词： 气动离合器   拖车钻机   分离   接合  

摘要： 目前，工程钻探设备向智能化、多功能化发展，在此背景下，陕西核昌机电装备有限公司研发生产了HXY-1600智能拖车钻机。为了实现该拖车钻机中分动箱两轴输出动力，能够独立工作、互不影响的功能，使用了齿合型气动离合器。介绍了摩擦型气动离合器与齿合型气动离合器的特点，并对拖车钻机中气路系统和气动离合器安装与使用维护及故障进行了分析。研究结论可为今后气动传动系统在地质钻探设备上的应用提供借鉴。

关键词： 汽车空调   电磁离合器   扭矩传递性   优化设计  

摘要： 随着人们对汽车驾乘舒适性的需求不断提升，汽车空调系统的设计与优化逐渐受到关注。其中，汽车空调电磁离合器作为发动机和空调压缩机之间的动力传递装置，需要稳定可靠地将发动机端动力扭矩传递给空调压缩机。为解决汽车空调电磁离合器在实际生产和使用过程中的性能退化和可靠性问题，本文从材料和离合器整体两个层面，开展了适用于离合器摩擦片的增摩材料摩擦磨损性能研究与离合器理论建模及动态特性试验研究，从材料、结构、工艺参数对现有的离合器产品进行了优化设计，结合静态扭矩测量和加速耐久试验进行了验证。　　首先根据摩擦片-吸盘摩擦副的面面接触及相对运动形式，结合电磁离合器实际运行过程中的工作特性，开展了摩擦磨损理论及模型的适用性研究，选取了磨损深度和磨损率两种评价指标并推导了两者的计算模型，为后续材料摩擦磨损试验及离合器理论建模提供了理论依据。　　其次以两种常用于汽车空调电磁离合器摩擦片的树脂基增摩材料（B 型amp;Y型）为研究对象，在不同工况条件下探究了摩擦系数和摩擦面温度随时间的变化规律，采用正交试验法设计了试验工况，探究了加载力、粗糙度和转速三个因素对材料摩擦系数及平均每秒温升的影响规律，最后测量了材料样件的磨损量和磨损率，在扫描电镜下观测了磨合前后材料表面微观形貌和元素成分，分析了两种材料的耐磨性。试验结果表明：转速、加载力、对磨件初始粗糙度与摩擦系数和摩擦面温升均呈正比关系;两种材料的摩擦系数稳定在0.3-0.45范围内;B型材料表面微裂纹和剥落更严重，与10号钢材料磨合后Fe元素含量提高23.95%;Y 型材料相比 B 型材料具有更稳定的摩擦特性和耐磨性能，因此在摩擦片材料的选用中应优先考虑Y型材料。　　再次根据汽车空调电磁离合器在接合过程中的运动学和动力学特性，建立了滑磨阶段的摩擦力矩计算模型;通过对滑磨阶段的热力学分析和热流密度计算，结合热传导模型获取了温度分布函数;基于非线性磨损模型和温度分布计算了摩擦面上微元环带的线磨损量，对各微元接触状态进行了判定，再通过比较总摩擦力矩与空压机工作扭矩需求，实现了离合器失效判定和磨损寿命预测。根据模型的仿真计算结果：带轮端接触面变形及磨损总量比吸盘端小，在0.045~0.075mm范围内，摩擦片与吸盘接触面温度在45.15~47.65℃范围内。　　最后通过离合器动态扭矩特性试验探究了转速、接通/断开时间对于离合器动态扭矩、排气压力等工作参数的影响规律。根据吸盘外端面温度采集结果探究了转速、磨合时间和通断时间对摩擦面及摩擦片环带温度的影响规律。结合静态扭矩测量结果和摩擦力矩计算结果，对现有离合器产品的材料选型，摩擦片内外径尺寸和吸盘加工粗糙度进行了优化设计，确定了 Y 型材料、摩擦片尺寸 d91 /102.5mm、吸盘粗糙度 Ra3.6μm 的最优参数水平组合;对优化后离合器样件进行了加速耐久实验，测得失效时间从400h延长至500h;该优化方案实现了离合器动力扭矩传递性能和使用寿命的综合提升，为产品优化策略和工程实践应用提供了可行性方案和指导性建议。

标准号: T/CSAE 282-2022

关键词： 内环   加工工艺   分析  

摘要： 文章分析了当生产批量属于中批量时,超越式离合器内环的材料及其热处理方法,在不同生产阶段毛坯的制造方法、主要的加工表面、机械加工的定位基准以及加工的工艺路线。分析了各机械加工工序的定位方式和定位元件,为内环的加工提供了一定的思路。

关键词： 机械压力机   打滑   制动器离合器   设计   计算  

摘要： 从原理上分析了机械压力机普遍存在的打滑现象,指出了问题产生的原因,并提出了一种压力机制动器离合器设计计算方法,能简单有效地计算出制动器离合器各项性能参数。对于机械压力机设计过程中,制动器离合器的设计及选型具有重要参考意义。

关键词： 传动系统   离合器   碟形弹簧   非线性弹性特性   转矩  

摘要： 离合器作为拖拉机传动系统中的一个重要部件,传递和切断发动机传给传动系的动力,保证拖拉机平稳起步和变速器的顺利换挡,同时离合器还有在过载时保护传动系各零件的作用,其可靠性、使用寿命及操纵性等方面的要求也越来越高。而在离合器的设计中特别是干式离合器,起关键作用的压紧元件通常采用螺旋弹簧和碟形弹簧,由于螺旋弹簧高速性及弹性特性方面的缺陷,其在离合器中的应用逐渐被碟形弹簧所取代,碟形弹簧的圆形、对称结构及理想的非线性弹性特性等特点,能够满足并优化离合器的设计要求,使其在离合器中的应用更加广泛。