金属带式无级变速传动的载荷分布及滑移特性研究

借用Shinya Kuwabara和Toru Fujii建立起的CVT功率传递的数学模型，分析了CVT各部件的受力情况，确定了各个分力之间的关系式。在此基础上，分析了CVT的滑移特性，对金属带与金属块之间以及金属块与带轮之间的滑移作了详细的分析，为确定合适的带轮夹持力提供了理论依据。     

基于典型道路谱的汽车制动摩擦片寿命预测

文章基于能量磨损机理提出了一种汽车制动摩擦片磨损寿命预测的方法,对车辆制动安全性以及摩擦材料利用率的提升具有一定的现实意义。以车辆制动系统中的摩擦片为研究对象,在制动盘冷却试验基础上建立制动摩擦副热力学模型,旨在探明不同工况下摩擦副热力学特征的变化规律。根据能量磨损机理研究制动温度对材料磨损量的影响关系,结合温度分布特征与摩擦材料磨损率提出摩擦片磨损量的评价标准,建立制动摩擦片的磨损寿命预测模型。基于典型公路道路试验路谱的动力学参数进行摩擦片磨损寿命预测,与试验结果相比其磨损寿命预测具有较好的一致性,为汽车制动系统参数设计及制动摩擦材料寿命研究提供了指导依据。     

金属带式CVT控制方法研究

速比控制、起步离合器控制、带轮夹紧力控制是金属带式CVT的3个主要控制因素，通过对CVT控制方法的研究，探寻提高汽车的动力性、换档平顺性和燃油经济性的途径。     

湿式离合器摩擦片上径向凹槽的作用

在湿式离合器摩擦片的两面交错地开有许多深约0.3mm～0.5mm的径向凹槽,其作用是提高摩擦片的工作性能。当润滑油流过离合器摩擦片表面时,这些油槽能冷却并润滑摩擦表面,带走磨损下来的磨屑。当摩擦片与中间片接合时,凹槽有助于摩擦表面上的油汇集到凹槽中。在发动机工作时,离合     

重型汽车制动摩擦片的正交试验与优化设计

为解决树脂基纤维增强汽车制动摩擦片存在的热衰退问题,对其粘结剂进行了改性。通过正交试验,分析了高温下摩擦材料各成分对制动摩擦片热衰退性能的影响,探讨了制动摩擦片的摩擦磨损机理,优化了摩擦材料配方。试验结果表明,采用优化后配方研制的制动摩擦片在高温下具有良好的抗热衰退性能,摩擦因数稳定,磨损率低。     

自动变速器表面涂层齿轮温度场特性的仿真与试验研究

齿轮表面涂层是提高变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。本文中基于非线性有限元法、传热学和涂层摩擦学理论,将轮齿之间摩擦产生的热视为热源,采用摩擦磨损试验机获得涂层表面的摩擦因数,精确计算稳态条件下涂层齿轮的摩擦热流密度和对流系数;运用ANSYS有限元软件,对某7速双离合器自动变速器涂层齿轮进行不同涂层厚度下温度场的数值仿真,揭示了涂层摩擦因数、转速和转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响;采用红外热成像仪在齿轮动力循环加载试验台上测试了不同工况下的齿轮表面温度。结果验证了仿真模型的准确性,并表明,涂层后齿轮摩擦因数的减小可有效降低齿轮的最高本体温度。本研究为变速器齿轮的抗胶合和表面改性设计提供参考依据。     

DLC涂层对齿轮材料20CrNiMo及35CrMo摩擦学特性的影响

研究了DLC涂层对配副20CrNiMo和35CrMo摩擦磨损特性的影响,并分析了二者的磨损机理。试验结果表明,DLC表面处理显著提高了这两种材料的摩擦磨损性能。经DLC处理后,20CrNiMo和35CrMo配副的摩擦系数由未处理时的0.090下降到0.068,磨损率分别减少了91%和97%;DLC处理改变了这两种材料的磨损机制,由未处理的点蚀和微点蚀转变为微磨粒磨损。     

珩磨角和粗糙度对CuNiCr气缸套摩擦学性能的影响

研究了不同珩磨形貌的CuNiCr气缸套与Cr-Al_2O_3涂层活塞环配副时的摩擦学性能。分析了CuNiCr气缸套磨损表面形貌和元素分布,以及珩磨角和粗糙度对缸套摩擦磨损和抗拉缸性能的影响规律。结果表明,优化珩磨角和粗糙度可以有效改善气缸套的摩擦学性能。珩磨角和粗糙度不仅影响活塞环与气缸套之间的磨损机制,而且还对润滑油膜分布和油膜的保持有较大影响,进而影响其摩擦磨损以及抗拉缸性能。     

考虑金属带张紧力影响的CVT噪声分析与优化

金属带式CVT在传递转矩时,会在主动和被动带轮轴间产生轴间作用力,使被动带轮轴发生变形,影响被动带轮轴齿轮与中间轴齿轮的啮合,产生偏载,增大齿轮间的传递误差,从而加大变速器的啸叫噪声。本文中以某款金属带式CVT为研究对象,对其进行动力学分析,并通过仿真和试验,分析验证了金属带张紧力对变速器啸叫噪声的影响,同时,以最小化系统变形和齿面载荷密度为目标函数,采用基于遗传算法的多目标优化算法对该齿轮副齿轮的修形参数进行优化。结果表明,金属带张紧力引起的轴间作用力对被动带轮轴齿轮和中间轴齿轮的偏载情况影响较大,它增强了变速器加速过程中的啸叫噪声,而优化后的齿轮,降低了变速器的啸叫噪声,提高了变速器的声品质。     

DLC涂层对齿轮材料20CrNiM0及35CrMo摩擦学特性的影响

研究了DLC涂层对配副20CrNiMo和35CrMo摩擦磨损特性的影响，并分析了二者的磨损机理。试验结果表明，DLC表面处理显著提高了这两种材料的摩擦磨损性能。经DLC处理后，20CrNiMo和35CrMo配副的摩擦系数由未处理时的0．090下降到0．068，磨损率分别减少了91％和97％；DLC处理改变了这两种材料的磨损机制，由未处理的点蚀和微点蚀转变为微磨粒磨损。     

无级变速器整车滑移控制建模与仿真

金属带式无级变速器（CVT,Continuously Variable Transmission）中的速变器（Variator）是靠摩擦传递扭矩,所以关于速变器的滑移研究实质上是十分重要的。从CVT速变器滑移率定义入手,建立速变器状态空间数学模型,详细研究滑移率与牵引系数之间的关系,提出速变器滑移控制策略,进一步采用MATLAB/Simulink/SimDriveline建立带有金属带式无级变速器整车仿真模型,通过仿真结果分析得出：在相同滑移率工况下,采用滑移控制比采用传统的夹紧力控制能够使用更小的安全系数,有效地降低了CVT液压控制系统的压力,提高了CVT自身效率,同时也提高了CVT传递扭矩的能力。     

湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究

应用接触温度计算模型和热分析基本原理,研究了重型车辆湿式摩擦离合器摩擦片的温度分布和失效原因,分析和推导了简单、实用的摩擦片温度计算公式并得到试验验证。此外,介绍了从动摩擦片常见的表面油槽结构,分析了不同油槽结构对传递扭矩、摩擦片表面温度以及带排扭矩的影响。试验结果表明:双圆弧油槽综合性能较好,摩擦副摩擦因数适中,对带排扭矩影响小,且易于制造,最适合于重型车辆湿式摩擦离合器从动摩擦片使用。     

表面织构活塞环与CuO纳米润滑油协同润滑特性数值研究

建立了活塞环-缸套流体动压润滑数值模型,研究表面织构和CuO纳米润滑油对活塞环协同润滑机理。研究结果表明:CuO纳米润滑油能有效减小粗糙接触力,降低磨损,但会引起流体黏性剪切力增加;活塞环织构表面与缸套之间形成的微动压效应对动压润滑有促进作用,能有效减小流体摩擦力,减少摩擦损失,但在上下止点附近会导致粗糙接触力增加,磨损加剧;活塞环表面织构的位置会影响其摩擦性能,对比发现中间织构效果最好,与无织构活塞环相比能减小摩擦损失5.17%;表面织构和CuO纳米润滑油之间存在协同润滑作用,合适浓度的纳米润滑油和一定尺度的表面织构能在减少活塞环摩擦损失的同时降低磨损。本研究中中间织构活塞环和体积分数0.5%CuO纳米润滑油组成的协同润滑能达到最佳润滑性能。     

双排行星齿轮系统的齿轮优化修形

金属带式CVT中采用行星轮机构来实现前进挡与倒挡的切换,而双排行星轮机构因增加了一排行星轮导致系统自由度增加,激励也随之增加,从而增大了CVT在倒挡时的啸叫噪声。本文中以某款金属带式CVT为研究对象,通过噪声测试和阶次分析判断其倒挡噪声来源为行星齿轮系。为降低其倒挡时齿轮啸叫,对双排行星轮机构进行动力学分析。考虑了齿侧间隙,建立了非线性纯扭振模型,并以行星齿轮振动加速度方差为目标函数,采用遗传算法对行星齿轮修形量进行优化,并对优化后的齿轮进行实验验证。结果表明,齿轮优化修形提升了该CVT的声品质。     

表面处理对活塞环摩擦磨损性能影响的试验研究

活塞环与缸套的摩擦磨损对内燃机动力性、经济性及可靠性有重要影响.本研究通过圆盘式摩擦磨损试验机对活塞环与缸套的摩擦学性能进行试验,考察了未经处理表面、镀铬表面和PVD表面活塞环的摩擦特性,重点分析了摩擦系数、表面摩擦形貌以及磨损量.结果表明:相比未经处理表面,镀铬和PVD处理均能有效减小活塞环配对副摩擦系数,其中PVD环配对副摩擦系数随时间的变化稳定;未经处理表面呈现磨粒磨损特征,镀铬处理表面呈现抛光磨损特征,PVD处理表面呈现塑性变形特征;镀铬处理在减小活塞环磨损的同时增大了配合缸套的磨损,PVD处理在进一步减小活塞环磨损的同时配合缸套的磨损也较小.总体上,3种表面的活塞环中,PVD处理活塞环表现出了最优的摩擦学性能.     

摩擦材料配方中黏弹性成份对其阻尼特性的影响研究

选用不含黏弹性成份的非石棉有机摩擦材料为原样品,通过在其配方中分别添加不同类型、不同质量百分比含量的黏弹性成份,制备了多种不同样品.运用试验模态分析和动态热机械分析技术研究这些样品中黏弹性成份及其用量与影响制动噪声的摩擦片储存模量、共振频率和损耗因子之间的关系,得出在摩擦片配方中添加一定比例的黏弹性材料能显著增强摩擦片耗散制动系统振动能量的能力,减小摩擦片和制动盘共振倾向,从而实现抑制摩擦片振动和制动尖叫的目的.     

高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。     

涂层模具干成型金属工件时的摩擦

介绍了涂层模具在金属工件干成型时的摩擦情况。使用环形试样压缩试验，可测出涂层模具和相应金属试样间的摩擦因数。文中也分析了诸如涂层材料、试样表面氧化层、模具表面粗糙度等对摩擦因数的影响。测出的摩擦因数数值与目前冷锻时模具与工件间的摩擦因数数值相比，可认为涂层选择适当后，完全可以进行干成形。这将减小环境污染，升降低生产成本。     

汽车内饰材料的taber耐磨试验分析及参数选择

本文介绍了taber耐磨试验原理及试验中的注意事项,分析了汽车内饰试验中多种材料的特性,并根据相关标准和工作经验,列出了多种材料taber耐磨试验的试验参数(载荷、摩擦轮、磨损次数等)。     

汽车制动摩擦材料的研究

７０年代中期，世界各发达国家开始禁止汽车使用石棉摩擦片，因此使新型汽车摩擦材料被推向市场。分析了汽车半金属摩擦材料的配方设计时所要注意的问题，并着重分析了汽车制动摩擦材料的摩擦磨损机理，以有其解决的基本方法。