马勒里式举升机构优化设计
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摆线马达的结构设计和优化摆线马达是一种常见的电动机,其结构设计和优化直接影响着其性能和效率。
本文将探讨摆线马达的结构设计原理以及优化策略,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、摆线马达的结构设计原理摆线马达是一种基于摆线齿轮的电动机,其工作原理是通过齿轮传动来转化电能为机械能。
其结构包括摆线齿轮、摆线齿轮架、转子和定子等部分。
1. 摆线齿轮:摆线马达的关键部件之一,其齿形为摆线曲线,具有一定的等距特性,能够保证马达的稳定性和高效性。
2. 摆线齿轮架:用于支撑和固定摆线齿轮,保证齿轮的运动平稳,并减小噪音和振动。
3. 转子:摆线马达的旋转部分,通过齿轮传动转化电能为机械能。
4. 定子:摆线马达的静止部分,通过电流传输,产生磁场以使转子旋转。
二、摆线马达的结构优化策略为了提高摆线马达的效率和性能,可以采取以下优化策略:1. 材料选择:选择合适的材料可以提高摆线马达的承载能力和耐磨性。
常见的材料包括高温合金、不锈钢等,具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
2. 齿轮设计:优化齿轮的齿形和齿数,可以提高摆线马达的传动效率和运动稳定性。
同时,合理选择齿轮的加工工艺,如热处理、齿面磨削等,能够进一步提高齿轮的质量和使用寿命。
3. 磁场优化:优化摆线马达的磁场分布,可以提高转子与定子之间的耦合效应,减小功耗和能量损失。
通过运用有限元分析等工具,可以对磁场进行模拟和优化,得到最佳的磁场分布。
4. 散热设计:由于摆线马达频繁工作时会产生热量,因此需要设计有效的散热系统。
通过增加散热片、风扇等散热部件,并合理布置散热孔,能够有效降低温升,提高摆线马达的功率密度和使用寿命。
5. 噪音控制:优化结构和减小摩擦可以帮助减小摆线马达的噪音。
通过减少齿轮间的间隙和使用低摩擦材料可以降低噪音产生。
三、摆线马达的应用领域摆线马达由于其高效率、高扭矩和紧凑结构,广泛应用于诸多领域,包括工业自动化、机床、家电、汽车等。
1. 工业自动化:摆线马达作为一种精密的执行器,被广泛应用于工业自动化领域,如机器人、数控机床、纺织机械等。
优秀设计曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计1 绪论1.1无级变速器优化设计的目的和意义随着现代工业的发展,对汽车、拖拉机等机械的经济性、动力型提出了更高的要求。
其中播种机的播种要求更是精密,播种距离是等间距的,提高播种机的播种质量对于提高作物的产量有着重要作用,而变速器又是其中的的关键部件,它输出的转速的稳定性直接影响的机器的播种精度和播种效率。
所以研究输出转速的稳定性就显得尤为的重要,基于MATLAB数学建模找到一种优化机构参数的方法和一组最优的参数是解决此问题的关键,因此优化设计无级变速器的机构参数就非常的有必要和实际意义。
1.2 无级变速器优化设计国内外研究现状1.2.1无级变速器国内外的研究成果国际上,在机械式脉动无级变速器领域,目前以德国、美国和日本的技术水平较高。
其成熟技术以德国的GUSA型及美国的ZERO—MAX型系列产品为代表。
GUSA型,国内称为三相并列连杆脉动无级变速器,分为GUSA I型(三相偏置摇块)和改进的GUSA II 型(三相对心摇块)两种。
GUSA I型最早由德国Heinrich Gensheimer和Sohne机器制造公司在50年代推出之后,该公司在80年代又对其加以改进推出了GUSA II型变速器,GUSA II型是目前性能最为优良的脉动式无级变速器,其变速范围宽,转速可以为零,调速方便,工作时输出转速的脉动度较小,此外,其结构紧凑,加工方便,传动可靠,因而应用广泛。
ZERO—MAX型,最早由美国ZERO—MAX公司于1962年推出,国内称为四相并列连杆式脉动无级变速器。
该类无级变速器具有较大的变速范围,转速可以为零,且调速响应快;其结构紧凑、轻巧,常用于小功率场合。
另外,日本生产的ZERO—MAX 型无级变速器不仅性能优良且独具特色。
有些规格的变速器带有变向手柄,可实现双向传动(变换输出轴的转向应在停机后进行),有些变速器内部还装有防止过载的转矩限制器。
就国内而言,目前的产品大多是在以上两种机型的基础上加以仿制和改进而来的。
第一章汽车的总体设计1. 总体设计的任务?1.从技术先进性、生产合理性和使用要求出发,正确选择性能指标、质量参数和尺寸参数,提出整车总体设计方案,为各部件设计提供整车参数和设计要求。
2.对各部件进行合理布置和运动校核,使汽车不仅具有足够的装载容量,而且要做到尺寸紧凑、乘坐舒适、质量小、重心低、安全可靠、操纵轻便、造型美观、视野良好、维修方便、运动协调。
3.对汽车性能进行精确计算和控制,保证汽车主要性能参数的实现。
4.正确处理整体与部件、部件与部件之间,以及设计、使用与制造之间的矛盾,使产品符合好用、好修、好造和好看的原则,在综合指标方面处于国际先进水平。
汽车总体设计应满足的基本要求。
1、汽车的各项性能、成本等,要求达到设计任务书所规定的指标。
2、严格遵守和贯彻相关法规、标准的规定,例如,汽车外廓尺寸应符合GBl589—2004的外廓尺寸限界规定;使用环境复杂,应满足安全性要求-强制性安全法规。
3、知识产权保护。
4、尽可能贯彻“三化”要求:系列化,通用化,标准化。
5、进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
6、拆装与维修方便。
2. 简述汽车开发程序。
1、概念设计2、成本控制(目标成本)3.试制设计(技术设计)4.试制、试验、改进、定型阶段5.生产准备阶段6.生产销售阶段3. 设计任务书包括哪些内容?1)可行性分析。
2)产品型号及其主要使用功能,技术规格和性能参数;3)整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数。
标准化、通用化、系列化水平; 4)国内、外同类汽车技术性能分析和对比;5)本车拟用的新技术、新材料和新工艺。
4. 不同形式汽车的区别主要体现在哪些方面?汽车有很多分类方法,可以按照发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、车身或驾驶室的特点不同等来分类,也可以取上述特征量中的两个指标作为分类的依据。
5. 按发动机的位置分,汽车有哪几种布置型式,各自有什么优缺点?发动机前置前驱动(FF)优点a、有明显的不足转向性能;b、越过障碍的能力高;c、动力总成结构紧凑;d、有利于提高乘坐舒适性(车内地板凸包高度可以降低) ;e、有利于提高汽车的机动性(轴距可以缩短) ;f、有利于发动机散热,操纵机构简单;g、行李箱空间大;h、变形改装容易。
履带式拖拉机的液压系统分析与优化液压系统是履带式拖拉机中不可或缺的关键部件,它通过液体在管路中的流动来实现力的传递和控制。
液压系统的分析和优化是提高履带式拖拉机工作效率和降低能耗的重要手段。
本文将就履带式拖拉机的液压系统进行分析,并提出一些优化方法,以期改进系统性能。
首先,我们来分析液压系统的组成。
履带式拖拉机的液压系统主要包括液压泵、液压缸、控制阀、液压油箱、液压油滤器等多个部件。
液压泵是将机械能转换为液压能的装置,液压缸可以将液压能转换为机械能。
控制阀则是用于调节液压的流量和压力,控制拖拉机各个执行机构的工作状态。
而液压油箱则是贮存液压油,液压油滤器则可以保持液压系统的油质清洁,延长系统使用寿命。
在分析的基础上,我们可以进行液压系统的优化。
首先,我们可以考虑优化液压泵的选择。
液压泵的类型和参数对系统的性能影响较大,例如排量、工作压力、效率等。
通过选择合适的液压泵,可以提高系统的效率并降低功耗。
其次,优化液压缸的设计和选择。
液压缸的结构和参数直接影响着力的传递和执行机构的运动速度。
通过优化液压缸的设计和选择,可以提高系统的工作效率。
另外,控制阀的优化也是非常重要的。
通过优化控制阀的结构和控制方式,可以提高系统的控制性能和稳定性,以及响应速度。
最后,优化液压油的选择和维护。
选择合适的液压油,并定期更换和维护液压油滤器,可以保持液压系统的正常运行,减少故障发生的概率。
除了以上的优化方法,我们还可以通过改变液压系统的工作方式来提高系统性能。
例如,可以采用变量容积泵来调节液压系统的流量,实现对执行机构的精确控制;或者采用比例阀来调节系统的压力和流量,以应对不同工况下的需求。
此外,还可以采用集成式液压系统来减少管路的长度和连接点,降低系统的能耗和故障率。
综上所述,履带式拖拉机的液压系统分析与优化是提高工作效率和降低能耗的关键步骤。
通过合理选择和优化液压系统的组成部件,改变工作方式和维护液压系统,可以实现系统性能的提升。
契贝谢夫四连杆机构的优化设计与应用肖晓萍;李自胜【摘要】优化了契贝谢夫平面四杆机构.首先,利用解析法,建立了契贝谢夫平面四杆机构的数学模型,通过对机构理想的运动曲线的分析,确定了约束方程和目标函数.其次,使用Adams软件中参数化设计与分析方法优化了杆件的长度,得到了较好的运动轨迹.最后,将此机构应用到一自由度轮腿式行走机器人的设计,其仿真实验表明,此机器人在行走的过程具有较好的稳定性.该机构能够为研究低功耗、低成本、易控制的腿式行走机器人提供设计依据,方法实用可行.%Chebyshev four-bar linkage has been optimizedFirstly,based on analytical method,a mathematical model of Chebyshev four-bar linkage has been established and through analyzing the ideal mo-tion curve of themechanism,constraint functions and objective function have been determinedSecondly, better motion trajectory is obtained by applying the parametric design and analyzing method in A dmas soft-ware to optimize the length of the linkages. Finally, this mechanism is utilized to design one-degree wheel-leg walking robot.The simulation results show that the robot designed with the approach proposed in it obtains better stability and accuracy in the course of walking,which provides reference for studying and designing leg robot with low-power,low-cost and easy-control.The method is proven to be feasible and practical.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】3页(P63-65)【关键词】契贝谢夫四杆机构;优化设计;腿式机器人;Adams【作者】肖晓萍;李自胜【作者单位】西南科技大学工程技术中心,绵阳621010;西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TH122;TH112.11 引言Chebyshev(契贝谢夫)机构是一类特殊的四杆机构。
第1篇一、引言随着我国经济的快速发展,汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。
然而,在驾驶过程中,部分路段的坡度较大,对车辆的通过性提出了更高的要求。
为了满足这类路段的驾驶需求,汽车升高解决方案应运而生。
本文将对汽车升高解决方案进行设计,以提高车辆的通过性能。
二、汽车升高解决方案设计目标1. 提高车辆的通过性能,使车辆能够顺利通过坡度较大的路段。
2. 保持车辆的稳定性和操控性,确保驾驶安全。
3. 降低改装成本,提高改装后的车辆性能。
4. 确保改装后的车辆符合国家相关法规。
三、汽车升高解决方案设计原则1. 安全性原则:改装后的车辆应满足国家相关安全标准,确保驾驶安全。
2. 经济性原则:在保证性能的前提下,尽量降低改装成本。
3. 适应性原则:改装方案应适用于不同车型和不同路况。
4. 美观性原则:改装后的车辆应保持整体美观。
四、汽车升高解决方案设计步骤1. 车辆评估首先,对车辆进行全面的评估,包括车辆型号、发动机性能、底盘结构等。
评估内容包括:(1)车辆型号:了解车辆的底盘结构、悬挂系统等,为后续改装提供依据。
(2)发动机性能:了解发动机的最大扭矩、功率等参数,为改装后的动力输出提供参考。
(3)底盘结构:了解底盘的结构、悬挂系统等,为改装后的底盘升高提供依据。
2. 设计方案根据车辆评估结果,制定以下设计方案:(1)底盘升高:通过更换弹簧、减震器等部件,提高底盘离地间隙。
(2)动力系统升级:根据需要,对发动机进行升级,提高动力输出。
(3)悬挂系统升级:更换高性能悬挂系统,提高车辆的操控性和稳定性。
(4)轮胎升级:更换大尺寸轮胎,提高车辆的抓地力和通过性能。
3. 选材与采购根据设计方案,选择合适的材料进行采购。
主要包括:(1)弹簧:选择具有较高弹性模量和疲劳寿命的弹簧。
(2)减震器:选择具有较高阻尼系数和稳定性的减震器。
(3)轮胎:选择具有较大接地面积和良好抓地力的轮胎。
4. 改装施工按照设计方案,进行以下改装施工:(1)底盘升高:更换弹簧、减震器等部件,提高底盘离地间隙。
一.配气凸轮优化设计1.1配气凸轮结构形式及特点配气凸轮是决定配气机构工作性能的关键零件,如何设计和加工出具有合理型线的凸轮轴是整个配气系统设计中最为重要的问题。
对内燃机气门通过能力的要求,实际上就是对由凸轮外形所决定的气门升程规律的要求,气门开启迅速就能增大时面值,但这将导致气门机构运动件的加速度和惯性负荷增大,冲击、振动加剧、机构动力特性变差。
因此,对气门通过能力的要求与机构动力特性的要求间存在一定矛盾,应该观察所设计发动机的特点,如发动机工作转速、性能要求、配气机构刚度大小等,主要在凸轮外形设计中兼顾解决发动机配气凸轮外形的设计也就是对凸轮从动件运动规律的设计。
从动件升程规律的微小差异会引起加速度规律的很大变动,在确定从动件运动规律时,加速度运动规律最为重要,通常用其基本工作段运动规律来命名,一般有下面几种:1.1.1等加速凸轮等加速凸轮的特点是其加速度分布采取分段为常数的形式,其中又可分为两类,一类可称为“正负零型”,指其相应的挺柱加速度曲线为正一负一零:另一类可称“正零负型”,指其加速度曲线为正一零一负。
当不考虑配气机构的弹性变形时,对最大正负加速度值做一定限制且在最大升程、初速度相同的各种凸轮中,这种型式的凸轮所能达到的时面值最大。
等加速型凸轮常常适用于平稳性易保证,而充气性能较差的中低速柴油机中。
但就实际情况而言,配气机构并非完全刚性,等加速凸轮加速度曲线的间断性必然会影响机构工作平稳性,在高速内燃机中一般不采用等加速型凸轮[9]1.1.2组合多项式型组合多项式型凸轮的基本段为一分段函数,它由几个不同的表达式拼接而成。
通过调整各段所占角度及函数方程,获得不同斜率的加速度曲线。
组合多项式型凸轮时面值大,而且能够方便地控制加速度变化率及确保正、负加速段间的圆滑过渡,可以较好地协调发动机充气性能及配气机构工作平稳性的要求⑺。
由于凸轮从动件运动规律由若干函数组成,在各段间联结点处不易保证升程规律三阶以上导数的连续性,可能会影响配气机构工作的平稳性,组合多项式型凸轮主要应用在要求气门时面值大和较好动力性能的情形。
轮椅升降机Wheel chair lift图例legend工位station吊运装置overhead hoist更衣室restroom1号厂房工艺布置方案图proposal of the Plant I layout 合笼mate底盘平移台chassis shuttle车辆转移台bus transfer前围角板front wall angle cover后围侧板rear wall side cover保险杠bumper三类底盘three type chassis左侧围应力蒙皮R/S stretching skin (road side) 中涂floating coat拼装台collector切割轮口wheel -arch cutting内饰trim线束harness返工re-doing轮罩护板wheel house发车前准备pre-delivery举升hoist小批量产品be pilot2 套two kits配电站power transformer substation 裙板skirt发动机托架engine holding frame诊断报警系统diagnosis and alarming system 互换性interchangeability缩微图纸microfiche files总装final assembly磷化phosphating仪表板dash board切齐trimming结构完整性structure integrity自动愈合的防腐材料self-healing corrosion preventative material 长途客车inter-city bus改装厂refitting factory遮阳板sun visor随车工具tool box钢化玻璃toughened grass异形钢管special steel pipe全天候空调系统full range A/C强制通风ram-air ventilation停机时间downtime无公害柴油clean diesel宽敞悬臂式座椅roomy cantilevered seat防滑地板no-skid floor织物纹里铝合金textured aluminum extrution爬坡能力grade ability排水阀drain valve除湿器moisture ejector怠速时at idle琴式驱动桥banjo type drive axle通风口duct恒温控制thermostatic control平衡水箱surge tank变光开关simmer switch消音器muffler防破坏vandal resistant聚碳化透镜poly-carbonate len镀锌板galvanized plate搭接lap亮丽的外表smart apperance隐藏式固定concealed fastening水洼ponding发动机中置式客车bus with under floor engine 组合式客车车身modular bus body薄壳式结构shell construction衬垫pad空气导流板air deflectorshelf beam腰梁waist rail梭梁stabilizing beam腰带式安全带diagonal safety belt压条trim strip嵌条insertion strip翼板fender斜撑bracing piece转向盘回正性试验test of steering wheel returnability转向盘转角脉冲试验steering wheel impulse input test转向盘转角阶跃输入试验steering wheel step input or transient state yaw response test 极限侧向加速度试验limiting lateral acceleration test汽车平顺性随机输入行驶试验automobile ride random input running test汽车平顺性单脉冲输入行驶试验automobile ride single pulse input running test汽车悬挂系统固有频率与阻尼比的测定试验measurement of natural frequency and damping raito of suspe功率突然变化影响试验test of effect of sudden power change收油门后控制试验test of control at breakway横风稳定性试验test of crosswind stabilitykick-back test轮胎爆破响应时间试验test of burst response of tyre 绕过障碍物试验obstacle avoidance test移线试验lane change testJ型转弯试验test of J turn频率响应时间试验frequency response test瞬态响应时间试验transient response test阶路响应时间试验step response test脉冲响应试验pulse response test静态操舵力试验static steering effort test悬架举升试验jack-up test of suspension耐翻倾试验test of overturning immunity轮辋错动试验rim slip test风洞试验wind tunnel test制动稳定性试验test of braking stability最小转弯直径试验minimum turning diameter test操舵力试验steering effort test汽车发动机类型type发动机engine内燃机intenal combusiton engine动力机装置power unit汽油机gasoline engine汽油喷射式汽油机gasoline-injection engine火花点火式发动机spark ignition engine压燃式发动机compression ignition engine往复式内燃机reciprocating internal combustion engine 化油器式发动机carburetor engine柴油机diesel engine转子发动机rotary engine旋轮线转子发动机rotary trochoidal engine二冲程发动机two-stroke engine四冲程发动机four-stroke engine直接喷射式柴油机direct injection engine间接喷射式柴油机indirect injection engine增压式发动机supercharged engine风冷式发动机air-cooled engine油冷式发动机oil-cooled engine水冷式发动机water-cooled engine自然进气式发动机naturally aspirated engine煤气机gas engine液化石油气发动机liquified petroleum gas engine 柴油煤气机diesel gas engine多种燃料发动机multifuel engine石油发动机hydrocarbon engine双燃料发动机duel fuel engine热球式发动机hot bulb engine多气缸发动机multiple cylinder engine对置活塞发动机opposed piston engine对置气缸式发动机opposed-cylinder engine十字头型发动机cross head engine直列式发动机in-line engine星型发动机radial engine筒状活塞发动机trunk-piston enginestirling engine套阀式发动机knight engine气孔扫气式发动机port-scavenged engine倾斜式发动机slant engine前置式发动机front-engine后置式发动机rear-engine中置式发动机central engine左侧发动机left-hand engine右侧发动机right-hand engine短冲程发动机oversquare engine长冲程发动机undersquare engine等径程发动机square engine顶置凸轮轴发动机overhead camshaft engine双顶置凸轮轴发动机dual overhead camshaft engine V形发动机V-engine顶置气门发动机valve in-head engine侧置气门发动机side valve engine无气门发动机valveless enginemulti-valve engine卧式发动机horizontal engine斜置式发动机inclined engine立式发动机vertical engineW形发动机w-engineI形发动机I-engineL形发动机L-engineF形发动机F-engine性能performance二冲程循环two-stroke cycle四冲程循环four-stroke cycle狄塞尔循环diesel cycle奥托循环otto cycle混合循环mixed cycle定容循环constant volume cycle 工作循环working cycle等压循环constant pressure cycle 理想循环ideal cyclethermodynamic cycle冲程stroke活塞行程piston stroke长行程long stroke上行程up stroke下行程down stroke进气行程intake stroke充气行程charging stroke压缩行程compression stroke爆炸行程explosion stroke膨胀行程expansion stroke动力行程power stroke排气行程exhaust stroke膨胀换气行程expansion-exchange stroke换气压缩行程exchange-compression stroke止点dead center上止点top dead center(upper dead center)下止点lower dead center(bottom dead center)budc(before upper dead center)上止点后atdc(after top dead cetner)下止点前bbdc(before bottom dead center)下止点后abdc(after bottom dead center)缸径cylinder bore缸径与行程bore and stroke空气室energy chamber气缸余隙容积cylinder clearance volume燃烧室容积combustion chamber volume气缸最大容积maximum cylinder volume压缩室compression chamber排气量displacement发动机排量engine displacement活塞排量piston swept volume气缸容量cylinder capacity单室容量single-chamber capacity容积法volumetry压缩比compression ratiocritical compression ratio膨胀比expansion ratio面容比surface to volume ratio行程缸径比stroke-bore ratio混合比mixture ratio压缩压力compression pressure制动平均有效压力brake mean effective pressure(bmep)空燃比air fuel ratio燃空比fuel air ratio燃料当量比fuel equivalence ratio扭矩torque单缸功率power per cylinder升功率power per liter升扭矩torque per liter升质量mass per liter减额功率derating power输出马力shaft horsepower马力小时,马力时horsepower-hourgross horse power总功率gross power净功率net power燃油消耗量fuel consumption比燃料消耗率specific fuel consumption空气消耗率air consumption机油消耗量oil consumption有效马力net horse power额定马力rated horse power马力重量系数horsepower-weight factor制动功率brake horse power制动热效率brake thermal efficiency 总效率overall efficiency排烟极限功率smoke limiting horsepower功率曲线power curve机械损失mechanical loss机械效率mechanical efficiency有效热效率effective thermal efficiencyvolumetric efficiency过量空气系数coefficient of excess air适应性系数adaptive coefficient扭矩适应性系数coefficient of torque adaptibility 转速适应性系数speed adaptive coefficient强化系数coefficient of intensification校正系数correction factor换算系数conversion factor活塞平均速度mean piston speed发动机转速engine speed (rotational frequency)怠速转速idling speed经济转速economic speed起动转速starting speed最低稳定工作转速lowest continuous speed with load 最大扭矩转速speed at maximum torque最高空转转速maximum no load governed speed调速speed governing超速overspeedidling转速波动率speed fluctuation rate工况working condition(operating mode)额定工况declared working condition变工况variable working condition稳定工况steady working condition空载no-load全负荷full load超负荷overload部分负荷part load充量(进气)charge旋转方向direction of rotation顺时针clockwise逆时针counter-clockwise左转left-hand rotation右转right-hand rotation外径major diameter中径pitch diameterminor diameter径向间隙radial clearance发动机性能engine performance加载性能loading performance起动性能starting performance加速性能acceleration performance动力性能power performance排放性能emission performance空转特性no load characteristics负荷特性part throttle characteristics调速特性governor control characteristics万有特性mapping characteristics稳定调速率steady state speed governing rate 气缸体和气缸盖cylinder block and head气缸体cylinder block整体铸造cast inblock (cast enblock)发动机罩engine bonnet气缸体加强筋engine block stiffening ribcylinder(转子机)缸体stator缸径cylinder bore气缸体机架cylinder block frame气缸盖cylinder head配气机构箱valve mechanism casing气缸体隔片cylinder spacer气缸盖密封环cylinder head ring gasket气缸盖垫片cylinder head gasket气缸套cylinder liner(cylinder sleeve)干式缸套dry cylinder liner湿式缸套wet cylinder liner气缸水套water jacket膨胀塞expansion plug防冻塞freeze plug气缸壁cylinder wall环脊ring ridge排气口exhaust port中间隔板intermediate bottum导板guideway创成半径(转子机)generating radius缸体宽度(转子机)operating width机柱column燃烧室combustion chamber主燃烧室main combustion chamber副燃烧室subsidiary combustion chamber预燃室prechamber涡流燃烧室`swirl combustion chamber分开式燃烧室divided combustion chamber涡流式燃烧室turbulence combustion chamber半球形燃烧室hemispherical combustion chamber浴盆形燃烧室bathtub section combustion chamber L形燃烧室L-combustion chamber楔形燃烧室wedge-section combustion chamber开式燃烧室open combustion chamber封闭喷射室closed spray chamber活塞顶内燃烧室piston chamber爆发室explosion chamber燃烧室容积比volume ratio of combustion cahmber燃烧室口径比surface-volume ratio of combustion chamber 通道面积比area ratio of combustion chamber passage 曲轴箱通气口crankcase breather凸轮轴轴承座camshaft bearing bush seat定时齿轮室罩camshaft drive(gear)cover曲轴箱检查孔盖crankcase door曲轴箱防爆门crankcase explosion proof door主轴承盖main bearing cap气缸盖罩valve mechanism cover飞轮壳flywheel cover扫气储器scavenging air receiver活塞piston裙部开槽活塞split skirt pistonU形槽活塞U-slot piston滚花修复活塞knurled piston圆顶活塞dome head piston平顶活塞flat head piston凸顶活塞crown head piston(convex head piston)凹顶活塞concave head piston阶梯顶活塞step-head piston筒形活塞trunk piston椭圆形活塞oval piston抗热变形活塞autothermic piston不变间隙活塞constant clearance piston镶因瓦钢片活塞invar strut piston直接冷却式活塞direct-cooled piston间接冷却式活塞indirect cooled piston滑裙活塞slipper piston活塞速度piston speed活塞顶部piston head活塞裙部piston skirt整体活塞裙solid skirt活塞裙扩大衬簧piston skirt expander滑履式活塞裙slipper skirt隔热槽heat dam活塞标记piston mark活塞销piston pin活塞销孔piston pin boss活塞销衬套piston pin bushing全浮式活塞销full-floating piston pin 半浮式活塞销semifloating piston pin 固定螺钉式活塞销set screw piston pin活塞环piston ring组合式活塞环compound piston ring同心活塞环concentric piston ring 偏心活塞环eccentric piston ring自由环free ring闭合环closed ring梯形环keystone ring半梯形环half keystone ring矩形环rectangular ring油环oil control ring开槽油环slotted oil control ring螺旋弹簧加载双坡口油环coil spring loaded slotted oil control ring 涨环expander双坡口油环double bevelled oil control ring内上坡口internal bevel top内下坡口internal bevel bottom边缘坡口油环bevelled-ege oil control ring刮油环scrapper ring钩形环napier ring镀铬活塞环chrome plated piston ring活塞衬环piston ring expander活塞环槽piston ring groove活塞环区ring zone活塞环岸piston ring land活塞环内表面back of ring曲柄连杆机构connecting rod中心曲柄连杆机构central-located connecting rod偏心曲柄连杆机构offset connecting rod铰接曲柄边杆机构hinged connecting rod连杆connecting rod连杆小头connecting rod small end连杆大头connnecting rod big end连杆杆身connecting rod shank副连杆slave connecting rod叉形连杆fork-and-blade connecting rod 主连杆main connecting rod方形连杆boxed rod绞链式连杆hinged type connecting rod 活节式连杆articulated connecting rod连杆盖connecting rod cap连杆轴承connecting rod bearing曲轴crankshaft整体式曲轴one-piece crankshaft组合式曲轴assembled crankshaft右侧曲轴right-hand crankshaftleft-hand crankshaft改变行程的曲轴stroked crankshaft曲轴前端crankshaft front end曲轴主轴颈crankshaft main journal 轴颈重叠度shaft journal overlap圆角fillet主轴承main bearing曲轴止推轴承crankshaft thrust bearing 薄臂轴瓦thin wall bearing shell 曲轴油道crankshaft oil passage曲柄crank曲柄臂crank arm曲柄销crank pin轴套bush曲柄转角crank angle曲柄半径crank radius抛油圈oil slander角度轮degree wheeldynamic balancer平衡重balancer weight扭振减振器torshional vibration damper扭振平衡器torsion balancer谐振平衡器harmonic balancer振动平衡器vibration balancer曲轴链轮crankshaft sprocket转子轴颈rotor journal偏心轴eccentric shaft曲轴箱crankcase闭式曲轴箱通风装置closed-crankcase ventilating system 飞轮flywheel飞轮齿圈flywheel ring gear飞轮芯棒cantilever飞轮芯轴flywheel spindle飞轮的惯量矩flywheel moment of inertia飞轮标记flywheel mark当量系统equivalent systemequivalent shaft length一级往复惯性力reciprocating inertia force,1st order 二级往复贯性力reciprocating inertia force, 2nd order 离心惯性力centrifugal inertia force配气机构valve gear凸轮轴camshaft凸轮cam整体式凸轮轴one-piece camshaft组合式凸轮轴assembled camshaft凸轮轴驱动机构camshaft drive赛车用凸轮轴race camshaft凸轮轴轴颈camshaft bearing journal凸轮轴轴承camshaft bearing凸轮轴偏心轮camshaft eccentric凸轮轴链轮camshaft sprocket凸轮轴正时齿轮camshaft timing gear凸轮轴齿轮camshaft gear wheel进口凸轮inlet camexhaust cam快升凸轮quick lift cam快升缓降凸轮quick lift gradual clsing cam 凸轮轮廓cam contour凸轮包角cam angle凸轮升程cam-lobe lift凸轮尖cam nose凸轮从动件cam follower齿轮传动机构gear drive正时齿轮timing gear链传动机构chain drive链轮sprocket wheel链轮盘chain sprocket正时链条timing chain带齿皮带toothed timing belt链条张紧轮chain tension gear半速齿轮half speed gear正时齿轮刻印记号timing gear punch mark气门valve进气过程intake process换气过程gas exchange process 扫气过程scavenging process给气比delivery ratio分层充气stratified charge充量系数volumetric efficiency 涡流比swirl rate进气涡流intake swirl螺旋进气道进气helical duct intake导流屏式气门进气masked valve intake切向进气道进气tangential duct intake 进气紊流intake trubulence进气提前角intake advance angle 进气持续角intake duration angle 进气迟后角intake lag angle进面值time-area value气门升程valve lift气门正时valve timing扫气口面积scavenging port area菌形气门mashroom valve, poppet valve钠冷却气门sodium filled valve(natrium cooled valve)双气门dual valve进气门intake valve (suction valve,inlet valve)排气门exhaust valve顶置气门overhead valve侧置气门side valve倾斜气门inclined overhead valve直立气门vertical overhead valve套筒式滑阀sleeve valve气门机构valve gear直接式气门驱动机构direct valve gear间接式气门驱动机构indirect valve gear气门杆valve stem加大气门杆oversize valve stem气门头valve head气门工作面valve face气门边限valve margin气门弹簧座valve-spring retainer气门锁片valve key气门间隙调节螺钉valve lash adjusting screw气门旋转器valve rotator气门室valve cage气门油封valve oil seal气门口valve port气门座valve seat气门座镶圈(嵌镶式气门座圈)valve seat insert(valve seat ring)气门座锥角valve seat angle气门座宽度valve seat width气门挺杆valve tappet(valve lifter)液力挺杆hydraulic tappet(lifter)无间隙挺杆zero-rush tappet (non-clearance tappet)筒形挺杆barrel type tappet油压挺杆ooil tappet滚轮挺杆roller tappet(lifter)挺杆转位tappet rotation排气门挺杆exhaust valve lifter 气门导管valve guide气门杆导管stem guide气门重叠度stem overlap气门开启持续时间valve duration气门正时标记valve timing sign气门弹簧valve spring气门内弹簧inner valve spring 气门外弹簧outer valve spring 刚性缓冲弹簧stiff buffer spring 上紧弹簧energizing spring防振气门弹簧non-surging spring弹簧座圈spring retainer蝶形弹簧belleville spring滚柱roller气门室盖valve chamber cover摇臂rocker arm高升程摇臂high lift rocker arm摇臂轴rocker arm shaft推杆push-rod摇臂支架rocker arm bracket气门摇臂室罩valve rocker chamber cover导向轮guide wheel导杆slide bar导轨slide rail张紧轮tensioning wheel链条张紧调节装置assembly chain tension adjuster 张紧带轮tensioning pulley传动带张紧装置belt tensioner同步驱动皮带synchronous belt同步驱动皮轮synchronous belt pulley供油系fuel system控制燃烧系统controlled combustion system反湿气装置antipercolator电子燃油喷射electronic fuel injection蒸气回收装置vapor recovery system燃油蒸气回收系统fuel vapor recovery system液体回收装置liquid withdrawal system恒量净化管constant purge line碳罐净化管canister purge line供油量fuel delivery循环供油量fuel delivery per cycle额定供油量rated fuel delivery怠速供油量idling speed fuel delivery 供油规律fuel supply rate curve油量调节装置fuel control unit供油提前角fuel supply advance angle进油计量inlet metering几何供油行程geometric fuel delivery stroke 供油率fuel supply rate燃油通道fuel gallery有效行程effective stroke剩余行程remainder stroke变行程计量variable stroke metering等容卸载constant volume unloading变容卸载variable volume unloading收缩容积retraction volume燃油喷油装置fuel injection equipment燃油喷射泵fuel injection pump滚轮式燃油喷射泵roll fuel injection pump凸轮轴式燃油喷射泵camshaft fuel injection pump直列式燃油喷射泵in-line fuel injection pump伺服式燃油喷射泵servo fuel injection pump底部突缘安装燃油喷射泵base flanged mounted fuel injection pump 上部安装燃油喷射泵high flanged-mounted fuel injection pump 侧向安装燃油喷射泵side-mounted fuel injection pump端部突缘安装式燃油喷射泵end flange-mounted fuel injection pumpV形燃油喷射泵vee fuel injection pump脉动式燃油喷射泵jerk fuel injection pump螺纹安装燃油喷射泵screw-mounted fuel injection pump蓄能式燃油喷射泵accumulator fuel injection pump往复式燃油喷射泵reciprocating fuel injection pump驱动轴式燃油喷射泵driveshaft fuel injection pump单缸式燃油喷射泵single cylinder fuel injection pump圆柱式燃油喷射泵cylindrical fuel injection pump旋转式燃油喷射泵rotary fuel injection pump分配式燃油喷射泵distributor fuel injection pump多缸燃油喷射泵multicylinder fuel injection pump框架安装式燃油喷射泵cradle mounted injection pump喷油始点fuel injection beginning喷油终点fuel injection end喷油持续角fuel injection duration angle喷油延迟injection delay引燃喷射pilot injection启喷压力injection starting pressure峰值喷油扭矩peak injection torque峰值喷油压力peak injection pressure喷油泵油缸数目number of cylinders of an injection pumpsolid injection喷射正时injection timing集中喷射group injection喷油器injector整体式喷油器unit injector喷嘴nozzle轴针式喷嘴pintle type nozzle环槽式喷嘴annular slot nozzle孔式喷嘴hole type nozzle长杆喷嘴long stem nozzle孔板式喷嘴orifice plate nozzle 开式喷嘴open nozzle闭式喷嘴closed nozzle喷油提前器timing advance unit喷射泵壳体injection pump housing 针阀needle芯轴central spindle喷嘴壳体nozzle bodyneedle lift喷嘴盖形螺母nozzle cap nut喷油器壳体nozzle holder突缘安装喷油器壳体flanged-mounted injection nozzle holder燃油喷射泵传动装置transmision of an injection pump喷嘴锥体nozzle hole cone柱塞plunger柱塞套barrel柱塞行程plunger stroke喷孔spray orifice海拔控制器altitude control提前器飞锤flyweight喷孔长径比ratio of nozzle hole length nozzle diameter 喷嘴液动力特性nozzle hydrokinetic characteristics动态相位dynamic phase喷孔面积nozzle hole area喷嘴流通特性nozzle flow characteristic喷油背压injection back pressurehigh pressure pipe平均喷油扭矩mean injection torque喷油总效率overall pumping efficiency 峰值喷油压力injection peak pressure预行程prestroke收缩行程retraction stroke燃油箱fuel tank油箱盖fuel tank油位表fuel level gauge注油控制装置fill control system汽油箱gasoline tank( petrol tank)汽油供给管gasoline feed pipe加油管filler tube放油螺塞drain plug吸油管suction pipe刚性燃油管rigid fuel pipe进油孔fuel feed hole供油管supply pipebleeding pipe通气管bleeding pipe泄油阀spill valve泄油孔口spill port进油阀inlet valve最大油量限制器maximum fuel stop滴油dribble燃油表fuel gauge输油泵feed pump燃油泵fuel pump附装燃油箱中的电动燃油泵tank-mounted eletric fuel pump 机械式燃油泵mechanical fuel pump膜片式燃油泵diaphragm fuel supply pump叶片式供油泵vane fuel supply pump活塞式输油泵piston type fuel supply pump 齿轮式输油泵gear fuel supply pump电动燃油泵eletric fuel pump带真空泵的汽油泵vacuum pump with fuel pump起动加油器primer起动给油杆primer lever燃油泵上体fuel pump body燃油泵下体fuel pump base燃油泵盖bowl cover进油口接头fuel inlet neck出油口接头fuel discharge port输出阀delivery valve泵油元件pump element回油阀部件fuel return valve assembly 化油器carburetor化油器系统carburetor circuit简单化油器elementary carburetor单腔化油器single-barrel carburetor双腔并动化油器two-barrel dual carburetor 双腔分动化油器two-barrel duplex carburetor 四腔化油器four-barrel carburetor上吸式化油器updaught carburetor下吸式化油器downdraught carburetor平吸式化油器horizontal carburetor侧吸式化油器side-draft-carburetor高海拔补偿式化油器altitude compensating carburetor 化油器附加器adaptor carburetor双腔式化油器twin-choke carburetor固定喉管式化油器fixed venturi carburetor可变喉管化油器variable venturi carburetor化油器接头carburetor adaptor阻风门choke valve阻风活塞choke piston阻风板choke plate自动阻风门automatic choke阻风门拉钮choke button电控自动阻风门electric-assisted choke阻风管choke tube喉管venturi双重或三重喉管double & triple venturi阻风门拉线choke cable化油器小喉管booster venturi浮子系float system浮子float环形浮子annular float同心式浮子concentric float浮子支销float hinge pin浮子针阀float needle valve 阀针valve needle浮子油面float level浮子臂float arm侧置浮子室式side float type怠速阀idle valve怠速针阀idle needle省油器economizer省油器阀economizer valve辅助空气阀auxiliary air-valve 加速油井accelerating wellaccelerating pump加速泵喷嘴accelerating pump nozzle 油门throttle手油门hand throttle节气门操纵手柄throttle control lever 真空加浓器vacuum booster加浓器excess fuel device量孔体jet block怠速量孔idle metering jet主量孔main metering jet剂量阀活塞dosage valve piston空气量孔air jet燃油滤清器fuel filter沉淀杯sediment bowl串联过滤器in-line filter燃油箱内装过滤器in-tank filter调速器governor飞球式调速器flyball governorgovernor飞球式调速器flyball governor液压调速器hydraulic governor真空转速调速器vacuum speed governor惯性调速器inertia governor离心调速器centrifugal governor调速器重锤governor weight空气滤清器及进排气系统air cleaner and intake and exhaust sytem 空气滤清器air filter冲压式空气滤清器ram air clearner恒温控制式空气滤清器thermostatic controlled air cleaner油浴式空气滤清器oil bath air cleaner纸质空气滤 清器paper air clearner旋流管式空气滤清器swirl tube air filter滤清器滤芯filter element空气滤清器壳体air filter housing空气滤清器盖air filter cover滤清器密封圈filter seal ringsieve滤纸盘或膜filter paper disc or membrane进气和排气系统intake and exhaust system排气管exhaust pipe排气抽气管exhaust extraction duct扫气泵scavenging pump进气预热装置intake preheater进气歧管intake manifold进气歧管真空度intake manifold vacuum冷式进气歧管cold manifold冲压式进气歧管ram intake manifold排气歧管exhaust manifold脉冲式排气歧管pulse exhaust manifold等压排气歧管constant pressrue exhaust manifold 排气歧管热量控制阀exhaust manifold heat control valve 超高度歧管high-rise manifold升温横跨管道heat crossover排气横跨管道exhaust crossoverhot spot阻风门加热器choke heater热空气导流管hot air duct隔热板heat shield排气再循环阀exhaust -gas-recirculation 消声器silencer进气消声器intake silencer排气消声器exhaust silencer金属垫片式消声器steel pack muffler玻璃丝消声器glass pack muffler空洞消声器gutted muffler前排气管front exhaust pipe尾管tail pipe消声器联接管intermediate pipe热空气管hot air pipe曲轴箱通风管crankcase bleed pipe隔声罩acoustic hood进气消声器元件silencer elementvacuum pump指示功率indicated power指示热效率indicated thermal efficiency指示油耗率indicated specific energy consumption示功图indicator diagram冷却系cooling system风冷air cooling水冷water-cooling循环流冷却系cooling recovery system自然循环液冷却系统natural circulation type cooling system热流循环液冷却系统thermo-siphon circulation type cooling system 温差循环液冷却系统gravity circulation water cooling system压力式水冷却系统positive circulation cooling system加压式冷却法pressure type cooling水泵循环冷却系统pump circulation cooling system强制循环式化冷系统forced-feed water circulation system封闭式液冷系统sealed cooling system散热器radiatorfinned radiator管式散热器tubular radiator蜂窝式散热器cellular radiator哈里逊式散热器Harrison type radiator 带板式散热器ribbon type radiator上水箱upper tank下水箱lower tank涨溢箱expansion tank散热器芯radiator core之字形管散热器芯film core管-片式散热器芯fin and tube core散热器加水口盖radiator filter cap压力式水箱盖radiator-pressure cap蒸气-空气泄放阀vapor-air release valve 散热器护罩radiator cowl散热器百叶窗radiator shutter散热器保温帘radiator roller blind 散热片cooling fincylinder head fin缸体散热片cylinder block fin控温装置temperature regulating device 恒温器thermostat恒温器主阀thermostat main valve恒温器旁通阀thermostat by-pass valve恒温器挠性波纹筒thermostat flexible bellows 液体冷却设备liquid cooling equipment水泵water pump水泵体pump casing水泵叶轮water pump impeller旁通进水口water by-pass inlet neck循环泵circulating pump主进水口water main inlet port出水口water outlet port自调式水封self-adjusting seal unit溢流管overflow pipe导流板deflector。
拖拉机液压系统多路阀结构设计及优化拖拉机液压系统多路阀结构设计及优化一、引言随着农业机械化的不断发展,拖拉机液压系统在农业生产中的应用越来越广泛。
其中,多路阀作为液压系统的重要组成部分,主要用于控制液压系统的流量、压力、方向等参数,实现各种农业机械的运动。
因此,多路阀的结构设计及优化对于提高拖拉机液压系统的性能具有重要意义。
二、多路阀的基本结构多路阀一般由流量调节阀、方向控制阀和溢流阀等组成。
其中,流量调节阀用于调节油液的流量,方向控制阀用于控制油液的流向,而溢流阀则用于控制油液的压力。
1. 流量调节阀的结构流量调节阀通常由阀芯、阀座和调节手柄等组成。
阀芯通过调节手柄的位置来改变阀口的开启度,进而调节油液的流量。
为了提高流量调节阀的控制精度,阀芯和阀座之间通常采用微小间隙的设计,同时配备密封圈,以确保阀口的密封性。
2. 方向控制阀的结构方向控制阀主要用于控制液压系统中油液的流向。
常见的方向控制阀有手摇阀、电磁阀和液控阀等。
手摇阀通过手动杆的操作来控制液压系统的流向,电磁阀通过开关信号来控制液压系统的流向,液控阀则通过油液压力的变化来实现流向的控制。
3. 溢流阀的结构溢流阀主要用于控制液压系统中油液的压力,并在达到设定压力时将多余的油液导流回油箱。
溢流阀通常由阀芯、弹簧和调节手柄等组成。
通过调节手柄的位置,改变弹簧的压缩程度,进而调节溢流阀的开启压力。
三、多路阀结构的优化设计为了提高拖拉机液压系统的性能,我们可以从以下几个方面对多路阀的结构进行优化设计。
1. 减小流量调节阀的压力损失流量调节阀在调节油液流量时往往会产生一定的压力损失,降低液压系统的工作效率。
因此,可以通过优化阀芯和阀座的设计,减小阀口通道的阻力,从而减小流量调节阀的压力损失。
2. 提高方向控制阀的响应速度方向控制阀在控制液压系统的流向时,需要具备较高的响应速度。
为了提高方向控制阀的响应速度,可以采用先进的液控阀技术,减小液体在阀芯和阀座之间的通道长度,从而缩短液体的流动时间。
1.机械结构设计哪几个方面的设计?各自设计的目的如何?本课程侧重学习的是哪几个方面的设计?具体是什么?(1)功能设计:为满足主要机械功能要求进行的设计(2)质量设计:兼顾各种要求和限制,提高产品质量和性能价格比(3)优化设计和创新设计:用结构性思维和其他科学方法优选和创新。
(4)本课程侧重学习功能和质量设计。
主要包括学习结构设计基础内容,了解结构设计基本原则,了解结构设计的步骤方法等。
2.结构设计过程的基本原则是什么?从内到外,从重要到次要,从局部到总体,从粗略到精确,统筹兼顾,权衡利弊,反复检查,逐步改进。
3.常用换向机构——机械式、电气式、液压式三种。
常用机械式:皮带换向机构、圆柱齿轮换向机构、锥齿轮换向机构。
离合器4.离合器的作用有哪些?分类如何?作用——使同轴线的两轴,或轴和轴上的空套传动件,如齿轮、皮带轮等。
根据工作要随时接通或分离,以实现设备的启停、变速、转向及过载保护。
种类——按结构功能不同分为啮合式离合器、摩擦式离合器、超越式离合器和安全离合器;按其操作方式不同可分为操纵式和自动式离合器。
5.啮合式离合器有哪些优缺点及使用场合?优点——结构简单、紧凑,接合后不会产生滑动,可传递较大扭矩且传动比准确。
缺点——齿爪不易在运动中啮合,一般只能在停转或相对转速较低时接合,故操作不便,仅用于要求保持严格运动关系,或速度较低的传动链中。
场合——用于要求保持严格运动关系或速度较低的传动链中6.摩擦式离合器有哪些优缺点及使用场合?优点——过载时离合器结合面打滑,避免损坏零件,起安全保护作用;摩擦片接合和分离逐步完成,连续且平稳,无冲击,可在运转中进行。
缺点——摩擦片打滑使传动比不准确,且传动扭矩不能过大。
传动大扭矩时增大摩擦片的工作半径,增加摩擦片数,使结构尺寸很大。
场合——用于频繁启动,制动或速度大小及方向频繁变换的传递中。
7.何谓离合器机构中的超速现象?如何避免超速现象?超速现象——一条传动路线工作时,在另一条不工作的传动路线上出现传动件高速空转的现象,这种现象在两对齿轮传动比悬殊时更严重避免——避免两齿轮啮合传动比悬殊,把离合器安排在从动轴上,或使离合器分别安排在两轴上,且使离合器外片和大齿轮轴一起转,可避免超速现象。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,消费者对汽车性能的要求日益提高,其中,汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分,其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文旨在探讨汽车动力总成悬置系统的振动特性,并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、传动轴等组成,通过一系列的悬置元件将动力总成与车身连接起来。
其作用主要是支撑和固定动力总成,同时通过减震元件减少发动机产生的振动对整车的传递,从而提高整车的舒适性和稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析(一)振动来源汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的工作过程、路面的不平度以及发动机和车身之间的共振等。
其中,发动机的振动是主要的振动源。
(二)振动传递路径发动机的振动通过悬置元件传递到车身,再传递到乘员。
其中,悬置元件的刚度和阻尼特性对振动的传递具有重要影响。
(三)振动分析方法通过对汽车动力总成悬置系统进行理论分析和仿真模拟,可以有效地分析其振动特性。
常用的分析方法包括有限元法、多体动力学法和实验分析法等。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计(一)优化设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在降低发动机的振动和噪声传递,提高整车的舒适性和稳定性。
(二)优化设计方案1. 改进悬置元件的设计:通过改变悬置元件的刚度和阻尼特性,优化其减震效果。
2. 优化发动机与车身的连接方式:采用更合理的连接方式,减少振动和噪声的传递。
3. 增加附加减震装置:在关键部位增加附加减震装置,进一步提高整车的减震效果。
4. 优化整车结构:通过优化整车结构,提高整车的刚度和稳定性,从而降低振动和噪声的传递。
五、实例分析以某款汽车为例,对其动力总成悬置系统进行振动分析及优化设计。
基于ADAMS的自卸车举升机构的仿真优化
自卸车是装有由本车发动机驱动的液压举升机构,能将车厢卸下,或将车厢倾斜一定角度卸货,并靠自重使车厢自行回位的专用汽车。
随着生产力的发展,货物运输合理化和装卸机构机械化的要求,自卸车得到了很快的发展,并且日趋完善。
举升机构是自卸车的核心机构,它直接关系到自卸车的整车及举升性能。
根据用户的特殊要求,举升机构有不同的结构形式和性能指标。
对于举升机构的设计,最早的方法是类比作图试凑法,但这种方法盲目性大,需多次作图试凑,工作量大,而且设计精度较差。
随着计算机技术的飞速发展,解析法和矩阵变换算法相继产生,但是它们都得进行繁琐的计算和编程。
近些年发展起来的虚拟样机技术,融合了现代信息技术、先进仿真技术和先进制造技术,利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估,能大大缩短产品开发周期,降低产品开发成本,改进产品设计质量,全面提高面向客户与市场需求的能力。
以虚拟设计思想、复杂运动学和动力学基本理论方法以及拓扑技术为
基础,计算机数字虚拟环境下进行的多体系统运动学和动力学的仿真分
析,已经得到许多虚拟样机分析软件的强力支持。
目前在这一领域,使
用最多的产品是美国MSC公司在多体系统领域的标志产品
MSC.ADAMS。
本文利用ADAMS对马勒里举升臂式(油缸前推连杆组合
式)机构进行了优化设计。
首先利用ADAMS/View模块建立了举升机构
简化物理模型,然后对该物理模型进行了仿真,最后使用ADAMS/Insight
模块以液压油缸最大推力最小为优化目标,对机构中部分铰接点位置进
行了优化计算。
优化后液压缸的最大推力比优化前有了很大幅度的降低,
这对提高举升机构的性能有着重要作用。
举升机构的建模与仿真
1.物理模型的简化
建立自卸车举升机构物理模型前,必须先对举升机构进行合理的简化。
从汽车动力学的角度出发,对所建模型做如下简化和假设:举升机构为
一多刚体系统,每个刚体在各个方向的惯性力均为零;由于某些铰链在
一些方向的力的约束真值比较小,对整车动力学的影响可以忽略不计,
假设其为零;外形几何尺寸只需满足可视化效果,对仿真没有实质影响,
因此建模时只需给定一固定值即可。
简化后的举升机构物理模型如图1
所示。
2.举升机构的建模
仿真模型的建立,首先需要确定设计点的坐标。
设计点是各零件之间
连接处的关键几何定位点,确定设计点就是在系统坐标系中给出零件之间连接点的几何位置。
模型设计点的空间位置坐标和相互关系是建立仿真模型的关键,该举升机构设计点的坐标值如表1所示,举升质量为20000kg。
基于前面举升机构物理模型的简化,根据表1提供的设计点的坐标参数值,在ADAMS/View模块中建立
了自卸车举升机构的虚拟仿真模型,如图2所示。
在建模过程中,视车架为大地,举升机构在O、O2、O3与车架相连。
模型中包括:油缸缸体、油缸推杆、三角臂、拉杆、车厢等5个部件,油缸缸体与车架之间、连杆与车架之间、车厢后支座与车架之间以及油缸推杆与三角臂、连杆与三角臂、车厢与三角臂之间等6个旋转副,油缸推杆与油缸缸体之间的1个圆柱副。
3.举升机构的仿真
借助ADAMS进行运动仿真分析主要包括:
①干涉分析,研究举升机构各个构件在举升过程中有无运动干涉,受力是否合理;②运动分析,是否完成预期的运动(即能否完成自卸),在运动仿真过程中有无参数值的突变、仿真的骤停;③设置仿真输出,使用ADAMS/Post Processor对样机各点的受力情况进行分析,输出样机的主要设计指标——举升力和举升角之间的关系曲线,并与经验数据曲线进行比较,看是否符合设计要求。
在油缸推杆与油缸缸体之间的圆柱副上面添加一个直线驱动,直线驱
动的函数为F=10.0Xtime。
为了表示油缸推力与车厢举升角之间的关系,需要建立一个测量车厢
举升角的函数,即
θ=Measure_Function=MEA_ANGLE_1
设置仿真时间为61s,仿真步数为50步,对举升机构进行仿真。
经过仿真分析可知:样机模型从开始运动到运动结束的举升过程中无运动干涉,举升力曲线没有突变。
在ADAMS/Post Processor中输出油缸推力曲线,如图3所示,油缸推力呈现先增大,后减小的趋势。
油缸推力的低范围增大是由于油缸开始工作时需要克服举升机构各部件之间的摩擦力。
之后由于车厢举升角的不断增大,举升质量的质心到车厢后支座的水平距离不断减小,举升阻力矩随之减小,使得油缸推力也逐渐减小。
油缸推力的初始值为387.09kN;当车厢举升角上升为为3.7°时,油缸推力出现最大值,为415.33kN,与以往经验相比,该油缸最大推力值较大。
自卸车举升机构优化设计
ADAMS优化设计必须给定目标函数、优化变量和约束条件。
1.目标函数
液压油缸是整个自卸车举升机构的核心元件之一,主要作用是通过举升车厢实现卸货功能。
设计时,举升液压缸的选择依据是最大举升力Fmax和液压系统预先给出的最高压力。
最大举升力由公式(1)确定。
(1)式中,η—液压系统的效率,通常取η=0.8;d—举升液压缸活塞直径( m)。
由(1)式可得(2)
由(2)式可知,当液压油缸的最高压力选定之后,设计时需要选择的油缸活塞直径随着最大举升力的减小
而减小,这对自卸车自重轻型化有着重要的影响。
针对本例中液压油缸最大推力值较大的问题,本文选取油缸最大推力值最小为优化设计的目标函数,即
Objective_Function=MinFmax
ADAMS在给定优化目标时无需直接推导设计目标与设计变量之间的具体关系,也不必编写程序,而是由ADAMS提供的测量工具直接获取。
2 .优化变量
理论上,ADAMS/Insight模块可以对模型中的所有设计点进行优化设计。
当各点的坐标变化时,结构和杆件的尺寸也发生相应的改变,系统会自动修改模型,不需要人工干预,提高了优化效率。
本文模型中的设计点有左右侧O点、A点、B点、C点、O2点、O3 点共7个点。
左右侧O点表示的是车厢在自卸车车架上的安装位置,这两个点关于车厢纵向轴线对称,若位置有所改变,会对车厢的举升稳定性造成影响,有可能发生侧翻现象,所以本文将不对这两点进行优化设计;A点、B点、C点为三角臂和其它构件的连接点,同时改变这三个点,三角臂的形状和结构也会改变,会增加生产成本,本文中只改变三角臂中的一个铰接点即A点的位置,对该铰接点的位置进行优化,同时不会改变三角臂的形状和结构;O2点、O3点分别为连杆与车架之间、油缸缸体与车架之间的连接铰点,合理安排这两个铰接点的位置会对举升力产生重要的影响,因此本文把这两点也列为优化变量。
3.约束条件
自卸汽车举升角定义为车厢相对于车架的转动角。
根据这一定义,最大举升角即为前面定义的测量车厢举升角的函数θ的最大值。
为了使自卸车能将货物卸干净,最大举升角应大于货物的安息角。
常见货物安息角如表2所示。
本文优化设计时取最大举升角为50°。
另外,若优化过程中出现液压油缸最大推力大于初次仿真时的最大推力415.33kN,则没有继续仿真下去的必要。
为防止这一情况出现,需对液压油缸的最大推力加以限定。
综上,建立约束条件为:
其中,θmax为最大举升角,Fmax为优化过程中液压油缸最大推力,F0max为初次仿真时液压油缸最大推力。
举升机构优化计算与结果分析
利用ADAMS/Insight模块,可以设计复杂的试验方案,用来测定机械系统的性能,可以进行单目标或多目标优化。
在该模块,本文对自卸车举升机构模型的A点、O2点、O3点等三个坐标点的6个坐标值进行优化,根据约束条件设定的范围,选取液压油缸最大推力最小为优化目标,进行32次迭代计算,通过试验筛选,找出一个最优的试验结果。
优化前后举升机构优化点坐标值如表3所示,油缸推力曲线如图4所示。
最大推力由415.33kN减小至
292.15kN,下降了29.65 %;起始处举升力由387.09kN减小至229.65kN,下降了40.67%。
优化前举升力随举升角的变化波动较大;优化后,举升力曲线走势平缓,较为理想。