基于 AMESim 的液粘调速离合器伺服阀建模仿真研究

为了建立液粘调速离合器完整的液压控制回路,以伺服阀为例对回路中非标准阀的建模仿真方法进行了探讨. 首先通过分析液粘调速离合器液压系统的工作原理,并结合伺服阀的结构,利用仿真软件AMESim建立了伺服阀块的物理结构模型. 结合仿真分析,对控制油压与出口油压的关系以及影响出口油压的因素进行了研究. 结果表明,弹簧预紧力决定了打开阀口时所需的控制油压,但却并不影响出口压力随控制油压的变化梯度. 在此基础上将伺服阀放入液压控制回路中进行仿真,研究控制电流与工作油压的关系并与试验数据进行比较. 结果表明,建立的伺服阀模型仿真结果与试验结果相吻合,为其他非标准阀块的建模仿真提供了参考依据.     

液力偶合器力矩系数λ_B的修正

首先对液力偶合器力矩系数进行理论研究,获得液力偶合器λ_B=h(i,R_e)或λ_B=h(i,n_B)的函数关系,并进一步说明液力偶合器的力矩系数并非仅和滑差有关,而是受到滑差I_i和雷诺数Re(或者转速n_B)的共同影响。然后以J065XR型液力偶合器为例,对流场进行仿真,结合流场仿真结果,归纳总结力矩系数λ_B与转速n_B的规律,对λ_B提出一套与n_B相关的修正系数,并进行了试验验证。进一步提高了对液力偶合器特性的认识,这对提高液力偶合器的设计和控制精度具有指导作用和实用价值。     

液粘调速离合器摩擦副散热稳态流场仿真分析

液粘调速离合器是依靠液体剪切力来传递转矩和调节转速的新型传动装置。可作为理想的调速、稳速、功率分配以及柔性启动装置。本文应用流体仿真软件STAR-CCM+对液粘调速离合器摩擦副的内部稳态流场建立模型、生成网格、物理模型参数和边界条件设置、仿真计算,获得流场出口平均油温,并通过试验,验证了仿真计算精度。通过对获得的温度场和流速场分析,发现摩擦片油槽方向对散热效果影响很大,建议结合离合器的旋转方向,对油槽方向进行优化设计。     

液力偶合器更换油管对液压系统的影响分析

针对更换油管对液力偶合器液压系统造成的影响,进行了液力偶合器液压系统分析,将问题简化为油管更换对压力调节阀入口压力和出口压力的影响。通过对压力调节阀、旁通阀等非标准阀等效建模,建立了液力偶合器液压系统AMESim仿真模型,分析获得的结果是油管更换后压力调节阀入口压力和出口压力均稍有降低,但可忽略不计,满足液力偶合器使用要求。实船更换油管后,压力调节阀入口压力和出口压力均没有变化,液力偶合器所有功能均能正常实现,验证了仿真分析的正确性。     

船舱隔壁螺旋槽旋转密封装置密封性能优化

为研究螺旋槽旋转密封装置用于船舱隔壁密封的密封性能,同时获取螺旋槽结构的最优取值范围,对螺旋槽各参数对泄漏量影响规律进行理论分析;选取泄漏量的显著性影响因素,采用Box-Behnken优化方法设计密封装置泄漏量试验,得到多型样机泄漏量测试结果;建立泄漏量和各影响因素间的数学模型,获得不同影响因素对泄漏量的二阶交互作用响应面,分析不同影响因素间交互影响规律。结果表明：螺旋槽密封装置泄漏量随槽数、螺旋角和槽深比的增大均先增大后减小,随槽台比和槽坝比的增大则逐渐增大;建立的数学模型计算结果和试验数据相关性较强,表明该模型可用于准确预测船舱隔壁螺旋槽旋转密封装置泄漏量。     

液力偶合器叶轮强度分析及试验验证

通过分析给出了液力偶合器叶轮载荷的数学模型,并利用该载荷模型对某型液力偶合器叶轮进行整体有限元强度分析,建立了该型号偶合器叶轮强度测试试验台,采用应变片对泵轮叶片指定位置强度进行测试。结果表明,利用理论分析建立的载荷模型对叶片进行有限元分析的结果与叶片实际测试结果较吻合,为该系列产品的设计与强度分析提供了依据。     

液力偶合器流场仿真软件开发及试验验证

以SRAR-CCM+为后台软件,二次开发液力偶合器流场仿真专用软件,提高了液力偶合器流场分析效率。进行了JO65XR液力偶合器输入转速500～1500(r.min-1),滑差为1.0%、1.5%、1.7%、2.0%、2.5%、3.0%、5.0%共51种工况的流场仿真。试验验证表明:两者吻合较好,平均仿真误差为8.79%,表明该专用软件具有较好的实用性和可靠性。     

LS1210型高弹性联轴器疲劳寿命预测

为降低高弹性联轴器疲劳寿命研究成本及缩短其开发周期,基于一型广泛应用的成熟产品,通过FE-SAFE/ABAQUS联合仿真预测其疲劳寿命,并以实际使用寿命来验证疲劳寿命预测的可靠性。首先通过橡胶材料的单轴拉伸、平面拉伸力学试验拟合出能准确描述其力学性能的二次多项式本构模型,计算获得了该产品橡胶块在工作载荷下的应力、应变分布,最后通过疲劳寿命分析,得出了该产品无限寿命的结论,这与其实际使用寿命相符合。表明该疲劳寿命预测方法切实可行,并可用于同类产品的设计、开发。