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关键词： 离心脱开型超越离合器   热弹流润滑   疲劳寿命   线接触   次表面应力  

摘要： 离心脱开型超越离合器主要用于辅助动力系统(APU)中,属于斜撑式超越离合器。随着我国航空工业的发展,作为重要传动部件的超越离合器直接影响着动力系统的总体性能。为提升超越离合器工作性能,基于热弹流润滑理论,开展针对超越离合器润滑性能与疲劳寿命的研究,对减小超越离合器摩擦磨损和提高疲劳寿命具有重要的理论与工程意义。本文针对离心脱开型超越离合器的工况条件,在考虑粗糙度的基础上,建立热弹流润滑分析模型,提出疲劳寿命预测方法,对超越离合器的润滑性能与疲劳寿命进行影响分析。主要内容如下:基于超越离合器结构参数,推导了APU启动状态超越离合器主要零部件应力以及径向变形的计算公式,对结构参数进行校核,并利用有限元仿真分析的方法对APU启动状态接触应力结果进行了验证。同时,在考虑离心力与弹簧力的基础上,对风车转速状态下楔块的受力情况进行分析。在风车转速状态受力分析的基础上,考虑了粗糙度的影响,建立超越离合器热弹流润滑分析模型,研究风车转速与环境温度对超越离合器热弹流润滑性能的影响,同时研究了采样间距对热弹流润滑分析结果精度的影响。提出了疲劳寿命预测模型与次表面应力分析方法,研究风车转速对超越离合器次表面应力分布与相对疲劳寿命的影响,分析了环境温度对疲劳寿命与次表面应力的影响以及采样间距对次表面应力分布结果分析的影响。设计热弹流润滑计算温升结果验证试验,通过试验验证温升结果的准确性,试验结果与理论分析结果最大误差为23.5%,最小误差为17.4%,并对试验误差产生的原因进行分析。本文基于热弹流润滑理论与疲劳寿命预测方法,对风车转速、环境温度以及采样间距进行了影响分析,结果表明:风车转速的增加会影响热弹流润滑性能,提高润滑油油膜压力、膜厚与温升,增大次表面应力,减小超越离合器相对疲劳寿命;环境温度显著影响热弹流润滑性能,环境温度的增加会减小润滑油油膜压力、膜厚与温升,减小次表面应力,在只考虑弹性变形的情况下,环境温度的增加对超越离合器接触性能的增加起到正向激励作用;采样间距对热弹流润滑与疲劳寿命分析存在一定影响,尤其是对温升分析结果的影响不可忽视。本研究为超越离合器摩擦磨损减小与疲劳寿命提升研究的开展提供了理论基础与参考价值。图41幅,表6个,参考文献65篇。

关键词： 汽车离合器   减震盘   轴向压缩量   仿真测试  

摘要： 为了全面提升离合器减震盘轴向压缩量仿真测试性能,提出一种汽车离合器减震盘轴向压缩量仿真测试方 法。对汽车离合器减震盘进行性能、尺寸和厚度参数设计,基于参数设置几何矩阵,采用 CATIA 软件绘制三维结 构模型。将三维模型导入到 LS-DYNA 软件中进行有限元分析,以此为基础选取汽车离合器减震盘关键节点,生 成压缩变形幅频图并输出,完成离合器减振盘轴向压缩量试验分析。仿真测试结果表明,基于 LS-DYNA 软件测 试得到的离合器减振盘轴向压缩量变化范围在 0.020~0.203 mm 之间,获取的测试结果处于理想结果范围内,且幅 频变化曲线波动较为平稳,验证了测试结果的有效性。

关键词： wet clutch   friction coefficient   experimental study   data mining   clutches   friction   surface properties and characterization  

摘要： In this study, an experiment is conducted for assessing the friction characteristics of a wet clutch on actual working conditions, to determine how various factors influence the friction coefficient in the actual working process of a wet clutch. Based on the experimental data of a wet clutch under different engagement conditions, a data surrogate model construction method is proposed for the friction coefficient. According to this model, the decoupling between different influencing factors of friction coefficient is realized, and their influence on friction coefficient is obtained. To reveal the change mechanism of the friction coefficient, a theoretical analysis model of the friction coefficient is established by using the elastic contact theory and the elastic fluid dynamic pressure lubrication theory. In addition, based on the constructed friction coefficient data surrogate model, the sensitivity of different influencing factors on the friction coefficient and the coupling relationship between the different influencing factors are studied.

关键词： 间歇机构   导杆机构   运动分析   机构综合   心形曲柄机构  

摘要： 心形曲柄是能够生成心形线的行星机构,用心形曲柄替代导杆机构的驱动曲柄,相当于导杆机构具有一个变化长度和速度、沿着心形线运动的曲柄,从而改变了导杆的运动特性。提出了心形曲柄导杆近似间歇运动机构,进行了机构运动分析,给出了间歇角、间歇窜动角、导杆极限位置、导杆摆角和行程速度变化系数等计算方法,讨论了中心距和行星连杆长度对机构运动性能的影响。用最小二乘法进行了机构的结构参数和性能参数逼近,得到了近似间歇运动机构的近似设计方法。

关键词： 振动与波   仿生耦合   离合器   摩擦振动   有限元分析  

摘要： 基于仿生耦合思想,设计3种具有仿生特征表面的离合器摩擦片,即:圆坑摩擦片、直沟摩擦片和波浪型摩擦片,结合ABAQUS中的复特征值分析和显式动态分析,从频域和时域两方面对3种仿生摩擦片的离合器进行摩擦振动分析。复特征值分析结果表明,离合器系统在接合过程中产生的摩擦振动具有多频特性,其响应是多种频率振动响应的叠加。随着摩擦系数增大,离合器系统的振动强度逐渐增强,产生振动的频率数量逐渐增多。对于振动倾向性系数(TOI)分析结果表明,仿生摩擦片能够有效抑制离合器系统的振动倾向,尤其是当在摩擦片表面加工出波浪状沟槽后,其改善离合器系统摩擦振动的效果最为显著。显式动态分析结果表明,当对摩擦片表面进行仿生设计处理后,离合器摩擦系统的振动幅值明显下降,波浪型摩擦片所对应的离合器振动幅值下降尤其显著,在所有仿生式摩擦片中展现出最佳的减振效果。对不同摩擦片界面应力进行分析,结果表明仿生摩擦片能够改善摩擦界面的应力集中现象,使得应力分布更加均匀,从而减弱界面能量堆积。尤其是在摩擦片表面加工出波浪形状后,该摩擦界面应力幅值最小,因此离合器系统的稳定性最好。该研究为可改善离合器振动噪声的摩擦片表面仿生设计提供理论依据和新的思路。

关键词： 行星齿轮组   行星架   自动变速器技术   离合器   太阳轮   涡轮轴   内齿圈   转速比  

摘要： (2)拉威那行星齿轮组:5挡时,拉威那行星齿轮组后排太阳轮状态与4挡相同。离合器C2工作,将涡轮轴动力未经减速直接传至拉威那行星齿轮组行星架,故行星架转速较4挡时要快,内齿圈转速比4挡时也要快。行星架的转速变化可以这样理解:在4挡时,离合器C4工作,将涡轮轴动力未经减速直接传至拉威那行星齿轮组前排太阳轮。

关键词： 工程机械   弯轴柱塞马达   零排量   离合器   功率损失  

摘要： 弯轴柱塞马达常用来作为静液压行走驱动的主要执行元件,部分柱塞马达具有零排量的结构,便于在多马达系统中采用零排量功能将马达切出系统,该文通过分析弯轴柱塞马达在不同排量与转速下的功率损失数据,特别在零排量的工况下,以工程机械常见的一泵四马达行走驱动系统为例,通过不同构建的驱动类型所产生的功率损失对工程机械系统总功率损失的影响,经过试验数据对比,提出降低系统总功率损失并提高工程机械总运行效率的系统设计。

关键词： 攀爬机器人   机械设计   运动学仿真  

摘要： 针对城市杆状建筑物维修问题,设计了一种新型的爬杆机器人。系统采用间歇齿轮设计,利用一个驱动完成攀爬和夹持两种功能。研究了爬杆机器人在爬杆过程中的步态,利用SolidWorks软件对其进行建模,并对爬杆机器人在攀爬过程中的行程和夹持力进行了分析。结果表明,该攀爬机构设计方案合理,爬升过程稳定,单侧机械手与杆件平均接触力大小为200 N,为爬升机构的设计提供了新的理论参考。

关键词： abrasion   clutches   hydrodynamic lubrication   interface   rheology   surface properties and characterization   surface treatments   viscosity   wear  

摘要： In this research work, graphite flake has been used as an additive in magnetorheological (MR) fluid to improve its thermal and tribological performance. MR fluids with varying amounts of graphite flakes (0.5, 1, 2, 3, 4, and 5 wt%) are prepared to show effective thermal and tribological performance. A test rig is developed with a DC motor, torque sensor, and MR clutch operated in a shear mode to test the torque transmission. Results show the lubrication effects of graphite flakes in the MR fluid. Torque transmission is improved in on-state and off-state using graphite flakes-based MR fluid as compared with conventional MR fluid. Heating of the MR clutch is also reduced with the graphite flakes-based MR fluid. Wear marks and damages are decreased significantly with the increased amount of graphite flakes as found in surface roughness tests. Scanning electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy are used to characterize the worn surfaces. This research provides information about the effectiveness of graphite flakes in the MR clutch to improve the device's performance.