发动机压缩比是影响汽油发动机热效率的因素之一,发动机需要根据实际工况匹配最佳压缩比以满足实际要求。因此,可变压缩比技术有助于实现不同工况下发动机动力性和燃油经济性之间的平衡。为此,根据发动机原理,设计了一种可变压缩比发动机多连杆机构,通过运动学建模计算与仿真结果对比分析,验证了机构设计的正确性。基于多体动力学仿真分析,综合考虑燃烧力负载和曲轴转速等边界条件,探究了多连杆机构随控制轴转角的变化规律,对多连杆机构在不同压缩比条件下的运动学及动力学特性进行评价,并与传统单连杆机构进行了详细对比分析。结果表明,多连杆机构可通过实现压缩比实时可变来满足实际工况的需要,在动力放大特性及抑制活塞与缸壁间摩擦等方面存在力学优势,并能在发动机振动方面带来额外的动态效益。

敲击噪声是变速器噪声的一种类型,由于变速器敲击噪声具有噪声级跳跃和明显的宽频带特征,与其他噪声有明显区别,故对变速器敲击噪声的研究尤为重要。以某款纯电动车两挡机械式自动变速器为研究对象,搭建变速器齿轮传动系统多体动力学模型,分析变速器挂挡齿轮和空套齿轮在运转过程中的角加速度、啮合力,理论计算分析得出产生敲击噪声最大的空套齿轮;并以此为例,结合轴承动态载荷的仿真结果,对变速器结构的振动响应进行理论计算,间接验证齿轮动力学模型的准确性,并研究阻滞力矩对敲击噪声的影响。

对RV减速器零部件进行CAD参数化建模,建立了摆线轮修形量、零件尺寸误差的参数化装配模型。基于多体动力学仿真技术,建立了轴承游隙、轮齿接触、针齿与针齿槽接触的动力学仿真模型。考虑影响RV减速器角传动误差的小周期因素,选取同一装配尺寸链中的针齿中心圆直径与针齿槽直径,进行误差组合,并在额定工况下进行动力学仿真,分析角传动误差的变化规律。

为了对不同运行工况下机车牵引齿轮传动系统的动态特性进行分析,以某型机车牵引齿轮箱为研究对象,通过Simpack多体动力学软件,考虑齿轮啮合传动过程的时变啮合刚度、阻尼、摩擦等内部激励,建立了牵引齿轮副动力学模型。在低速和高速两种典型工况下,对从动齿轮的动态特性进行对比研究;并通过傅立叶变换(FFT)得到了从动齿轮扭转振动角加速度的幅频特性曲线。通过以上研究,验证了牵引齿轮副动力学模型的准确性,为今后的齿轮箱模型的结构优化设计以及牵引齿轮轮齿修形研究提供了理论基础。

基于CAD/CAE一体化技术,首先,利用三维软件Pro/E建立装载机工作装置模型,再次,运用多体动力学理论结合分析软件ADAMS对装载机工作装置进行动力学分析得出装载机拉杆的载荷—时间历程曲线,然后,运用有限元分析软件ANSYS对装载机拉杆进行有限元分析得出其力学特性,最后,运用疲劳可靠性分析软件MSC.Fatigue对装载机拉杆进行疲劳可靠性分析,得出装载机拉杆的寿命,结果表明装载机拉杆满足设计要求,验证了设计的合理性。

为了研究重型液压模块挂车动态响应特性及其摆臂疲劳强度的问题,基于有限元分析方法与刚柔多体动力学理论,建立挂车刚柔耦合多体动力学模型,以路面不平度作为仿真的激励信号,结合振动试验验证模型的准确性。对挂车在不同的运行工况下,进行动态响应仿真分析。将多体动力学仿真结果作为有限元分析的动载荷,计算获得疲劳分析所需要的应力时间历程,运用局部应力应变法对摆臂进行疲劳寿命预测。计算结果表明,摆臂应力集中部位出现在已发生断裂的断面位置及应力水平已进入塑性状态。挂车在B级、C级与D级路面下的运行,危险点的疲劳寿命均大于挂车使用年限。而在正弦形凹凸路面冲击下,危险点的疲劳寿命随正弦形幅值与车速增加而明显减短。根据仿真计算结果,可提出适用的运行工况以提高挂车运行安全性与运输效率。

通过在多体动力学软件RecurDyn中建立采用轮边液压驱动的麦弗逊独立悬架模型,以转向梯形各球铰空间位置为设计变量,根据实车空间布置情况及轮边液压驱动式麦弗逊悬架布置特点确定优化参数范围。考虑汽车转向运动学及车轮跳动对转向影响,确定了优化目标函数,对车轮添加转向及跳动约束,对转向梯形断开点位置进行计算,使内外轮转向误差角较小、跳动转向角较小。

盘式制动器制动过程分析时,难点在于建立制动盘和摩擦片之间柔性体接触摩擦力,影响制动器性能和可靠性重要因素。根据制动器结构和功能特点,分析制动过程中车轮和制动器的受力情况,结合制动盘片之间正压力和摩擦力实现方法,分析制动器盘片之间柔性体接触摩擦力,采用多体动力学理论建立多柔体分析模型。利用模型对制动过程进行分析,对动摩擦因数、安装误差等影响因素对制动过程对制动性能和振动特性影响,获得制动过程中减速度和角减速度傅里叶变换等参数随时间变化趋势。进行盘式制动器样车测试,并将模型分析结果与试车测试结果进行对比分析,可知模型分析与试车试验结果基本一致,为制动器问题深入研究提供一种可行研究手段和方法。

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。

为了判断旋挖钻履带底盘的导向轮张紧弹簧是否可以去掉,文中利用LMS Motion Builder建立了旋挖钻履带底盘的详细模型,仿真了旋挖钻整机在低速和高速通过障碍物的运动过程,分析了在行驶过程中导向轮张紧弹簧的存在对履带的冲击力、履带松驰状态的影响.通过分析,低速行驶时障碍物的冲击随速度的变化不大,高速行驶时张紧弹簧的缓冲作用比较明显.