考虑运动副间隙的弹簧操动机构混沌特性研究

研究运动副间隙对弹簧操动机构非线性特性的影响,采用连续接触模型和拉格朗日方程建立了含多间隙的高压断路器弹簧操动机构非线性动力学方程.通过4阶龙格-库塔法对该动力学方程进行数值求解,数值计算结果与操动试验符合良好.最后通过庞加莱(Poincaré)映射研究该弹簧操动机构在不同间隙值及运动副数目下的运动混沌现象.结果表明:运动副间隙值小于0.15mm,操动机构周期运动,且间隙副数的增加不会改变机构运动的周期性;随着间隙值和间隙副数量的进一步增加,系统的非线性特征增强,运动易进入拟周期和混沌状态.     

复合行星齿轮传动系统分岔与混沌特性研究

建立了含中心件平移振动的拉威娜式复合行星齿轮传动系统非线性动力学模型,推导了构件间相对位移并建立了系统的运动微分方程组．采用数值积分法对方程组进行求解,得到了系统的非线性动态响应结果．综合运用分岔图、时间历程曲线、相空间轨线、庞加莱截面与功率谱分析了激励频率对系统分岔与混沌特性的影响．结果表明：齿侧间隙与时变啮合刚度等非线性因素的耦合使得复合行星齿轮传动系统内部具有丰富的非线性动力学行为;增大系统啮合阻尼比可以使系统逐渐摆脱混沌状态,进入稳定的周期运动．     

具摩擦-碰撞的复杂边界动力学系统算法研究

结合含摩擦的二维动力学系统的非线性响应解析解,通过引入状态变量转换不同运动状态的求解算法,提出了一种适用复杂边界的具摩擦碰撞的系统响应算法,并利用曲线边界和混合边界进行了精度和稳定性验证.结果表明:与传统算法相比,该算法能以更高的精度和稳定性计算系统的滑移、黏滞、黏/滑转换和碰撞响应,并克服误差累积现象;趋于复杂的边界会导致系统通向稳态响应的时间增大,并改变系统的稳态周期.     

行星齿轮传动系统动力学特性研究

运用拉格朗日方程建立了2K-H型行星轮系扭转振动动力学模型;在动坐标系中建立了2K-H型行星轮系平移-扭转耦合振动动力学模型,每个构件具有两个平移自由度和一个扭转自由度;建立了Rayingneaux型复合行星轮系在各个工况下的力学模型和数学模型,用来分析其自由振动特性,在MATLAB环境下运用GUI函数开发了齿轮传动系统动力学特性分析软件TVLab,以Rayingneaux型复合行星轮系为例,进行了动力学分析,结果表明此软件可以作为分析齿轮传动系统动力学特性的工具.     

行星变速箱传动方案CAD系统研究

采用启发式深度优先搜索方法来判断传动简图中构件的干涉,从而开发出一个行星变速箱传动方案CAD系统.该系统设计结果合理,可用于行星变速箱的传动方案设计.     

车辆传动系扭转振动分析系统研究与开发

基于扩展的传递矩阵法建立了车辆动力传动系无分支系统和有分支系统的统一美学模型，利用Matlab平台编制了车辆传动系扭转振动分析软件。给出了求解有分支系统和无分支系统自由振动和强迫振动的关键技术。详细描述了利用扩展的传递矩阵法求解有分支系统和无分支系统动力学特性的统一数值解法。最后以某车辆动力传动系为例进行了计算，结果表明程序稳定、高效。     

高压断路器操动机构动力学特性联合仿真研究

基于联合仿真方法,建立了包含传动机构动力学模型与液压系统仿真模型的高压断路器操动机构联合仿真模型.以液压操动高压断路器为研究对象,搭建工程实验测试平台,并测量了液压操动断路器在分合闸操动下动触头及液压推杆的位移特性,通过与工程实验数据的对比,验证了联合仿真模型的准确性与适用性.基于所建立的联合仿真模型,分析了液压系统不同初始油压下的断路器操动机构的动力学特性.研究结果表明:当液压系统油压为44～49 MPa时,能够优化断路器操动时间和传动机构运动的平稳性.     

规则可选的四参数模糊换挡控制仿真

为了经济而直观地比较模糊控制换挡变速的效果,设计在同一仿真平台下的多条件实验可以方便地实现。这里用MATLAB/SIMULINK建立了车辆传动系动力学仿真模型及模糊控制器模块,构造了规则可选的四参数(包括节气门开度、节气门开度变化率、车速、加速度)模糊换挡控制逻辑规则,建立了相应基于规则(诸如运动规则、雪地规则、经济性规则)的条件选择模块,搭建了车辆换挡的模糊控制仿真平台。在运动模式与雪地模式两种情况下进行了对比仿真试验,结果表明换挡仿真方法能够在没有循环换挡发生的稳定状态下真实、准确地反映两种模式的运行过程状态。     

考虑动载荷与动态磨损系数的直齿轮传动系统动态磨损特性

为揭示齿轮传动系统齿面动态磨损特性,通过Weber–Banaschek公式计算获取啮合齿轮对的时变啮合刚度,基于此建立包含非线性齿侧间隙和内部误差激励的齿轮传动系统运动学方程,计算获得系统轮齿啮合时载荷沿啮合线的动态变化规律。根据齿面粗糙度和当前啮合点最小油膜厚度,建立齿面动态磨损系数的表达式。以轮齿的起始啮合点和最终啮合为区间,将渐开线齿廓进行离散化处理,建立离散化的齿面动态磨损模型并对其进行特定参数下的仿真计算。研究结果表明:由于动载荷、动态磨损系数和滑移速度等参数的影响,主从动齿轮齿面累积磨损量沿渐开线齿廓呈现非均匀分布,节点处最小,齿顶处最大;小齿轮的齿面磨损程度比大齿轮更严重;当传动比和模数变化时,齿面累积磨损量均存在变化趋势明显的敏感区域。