楔块表面修形的斜撑离合器性能研究与修形参数优化

发布时间：2023-03-31 07:55

　　斜撑离合器楔块与内、外环间的接触属于有限长线接触类型,楔合过程中线接触副端部位置会出现严重的应力集中效应,接触应力分布极不均匀,从而导致楔块接触表面轴向各位置材料的低周疲劳寿命不一致,使得端部位置材料在楔合过程中提前发生塑性变形或脱落现象。为解决这一工程问题,本文开展了楔块接触表面修形的相关研究,克服了楔合过程中接触表面的端部应力集中效应,提高了接触表面的应力均匀分布程度。以单圆弧全相位型斜撑离合器为研究对象,应用Ansys Workbench对斜撑离合器进行静力学仿真,发现了楔块接触表面的端部应力集中现象。为克服端部应力集中效应,选取Hiroki对数模型对楔块接触表面进行修形,并基于有限元法研究各个修形参数对接触表面应力分布的影响。采用影响系数法研究楔块接触表面修形对接触弹性变形量的影响,并基于影响系数法与楔角迭代算法研究楔块接触表面修形对楔合升程、内接触角以及外接触角的影响,从而完成了修形后斜撑离合器的校核。应用Ansys-Lsdyna对未修形状态下斜撑离合器进行动力学仿真,得到楔合过程中接触力、溜滑角以及各部件转速的变化情况。进行初始修形参数状态下斜撑离合器的动力学仿真,提取峰值...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题的研究目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
        1.3.3 国内外研究现状解析
    1.4 本文主要研究内容
第2章 考虑楔块表面修形的斜撑离合器静力学性能研究
    2.1 引言
    2.2 斜撑离合器的设计与校核
    2.3 未修形斜撑离合器的静力学仿真
        2.3.1 仿真前处理参数设置
        2.3.2 仿真后处理
        2.3.3 影响系数法仿真结果验证
    2.4 楔块表面修形对接触应力分布的影响
        2.4.1 修形曲线的选取
        2.4.2 初始修形参数的应力分布
        2.4.3 端部凸度量系数Zm对接触表面应力分布的影响
        2.4.4 修形曲率系数K1对接触表面应力分布的影响
        2.4.5 修形长度系数K2对接触表面应力分布的影响
    2.5 楔块表面修形对法向接触变形的影响
    2.6 楔块表面修形对接触角、楔合升程的影响
    2.7 本章小结
第3章 考虑楔块表面修形的斜撑离合器动力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 动力学仿真相关参数设置
    3.3 未修形斜撑离合器的动力学仿真
        3.3.1 载荷、约束的施加
        3.3.2 仿真后处理
        3.3.3 仿真过程中能量守恒验证
    3.4 初始修形参数的动力学性能
    3.5 楔块表面修形对动力学性能的影响
        3.5.1 楔块表面修形对接触力的影响
        3.5.2 楔块表面修形对溜滑角的影响
        3.5.3 楔块表面修形对接合时间的影响
    3.6 本章小结
第4章 基于动力学仿真的修形参数优化设计
    4.1 引言
    4.2 修形参数取值范围的确定
        4.2.1 端部凸度量系数Zm的取值范围
        4.2.2 修形长度系数K2的取值范围
        4.2.3 修形曲率系数K1的取值范围
    4.3 Kriging近似模型的建立
        4.3.1 Kriging近似模型介绍
        4.3.2 Kriging近似模型预测准确度的验证
        4.3.3 基于修形动力学仿真的Kriging近似模型
    4.4 修形参数的优化
        4.4.1 优化模型的建立
        4.4.2 遗传算法介绍及相关参数设置
        4.4.3 遗传算法计算结果
    4.5 仿真验证
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3775460