纯电动汽车两挡干式双离合器自动变速器通过控制两离合器的接合与分离完成换挡。由于离合器的摩擦因数随温度改变而变化,采用参数自适应方法对摩擦因数进行了实时在线参数估计。根据换挡动力学模型,设计了一种基于扩张状态观测器的反步控制器,通过给出电机与1挡离合器从动盘的目标转速,将换挡过程转化为转速跟踪问题。通过仿真和硬件在环验证了该控制器在外界干扰的情况下仍能有效保证自动变速器的换挡品质,且具有良好的鲁棒性。

结合渐开线齿廓弧齿圆柱齿轮齿面生成原理,增大弧线齿圆柱齿轮凹齿面的圆弧半径,推导圆柱齿轮齿面方程,得到截面单齿厚度延轴线不同的弧线齿圆柱齿轮。以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具,推导出弧线齿面齿轮齿面方程,将有无齿线修形的面齿轮做对比,并进行了内径分析。结果表明,在保持原有面齿轮设计参数不变的情况下,修形后的面齿轮与原面齿轮内径处的齿厚相差0.113 mm,且面齿轮单齿齿厚沿着齿宽由内向外逐渐增大;同时,修形后的弧线齿面齿轮外径端面并不是尖状,而呈现平面状,从而避免了修形后的面齿轮出现外径齿顶变尖现象。因此,对小轮齿线修形可增加面齿轮单齿厚度,提高面齿轮传动强度;也为后续齿线修形生成的弧线齿面齿轮抗偏载及啮合特性等方面提供了理论基础。

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。

面齿轮是一种由渐开线圆柱齿轮与近似锥齿轮相互啮合的一种新的齿轮传动形式。弧线齿面齿轮是以渐开线弧线齿圆柱齿轮为假想刀具包络展成的面齿轮。推导了面齿轮工作齿面方程,并对圆柱齿轮齿顶进行圆角化修形设计;推导了截面圆角方程、圆角曲面方程以及修形后的弧线齿面齿轮过渡曲面方程,并通过Matlab对两种齿顶形式的圆柱齿轮建立数学模型,得知齿顶圆角包络产生的面齿轮要比齿顶尖角包络产生的面齿轮在内径齿根部的齿厚更大。研究结果表明,对刀具齿顶进行圆角化不仅可以避免面齿轮与圆柱齿轮边缘接触导致面齿轮齿面磨损,还可以增大面齿轮内径齿根处的厚度,该种面齿轮修形方式也为其他齿形面齿轮提供了理论依据。

疲劳点蚀斜齿轮啮合刚度计算是齿轮故障动力学分析的重要基础。基于有限元的斜齿轮啮合刚度计算方法,建立了正常齿轮和疲劳点蚀齿轮的有限元模型。通过有限元模型计算,得到了齿面法向接触力和综合弹性变形量;并根据啮合刚度计算方法,得到了齿轮的单齿啮合刚度和多齿综合啮合刚度。分析不同点蚀剥落长度和宽度对齿轮啮合刚度的影响得知,剥落长度和宽度对齿轮啮合刚度影响较大;而且剥落长度会影响齿轮啮合刚度的变化区域。通过疲劳点蚀试验证明,齿轮啮合刚度的减小使得齿轮振动冲击响应增大。

车门锁电动开启功能是乘客非接触操作模式进入车辆的物理基础,将引领高品质和舒适安全车门锁系统的发展潮流。针对车门锁内部电动保险、电动开启双支链运动协调以及多运动支链间互不干涉的需求,以现有具备电动保险功能车门锁为基础,基于平面机构拓扑结构综合理论,引入不完全齿轮间歇机构构造了变拓扑电动开启运动链;借助关联矩阵描述了车门锁电动开启支链不同连接状态的拓扑构态。通过研制电动车门锁样机并进行功能测试,验证了基于变拓扑结构电动开启运动链方案在该门锁系统中的可行性。该研究可为汽车智能门锁运动链的构型设计提供新思路。

设计了一种新型非正交弧线齿面齿轮,其以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具,包络展成面齿轮工作齿面及过渡曲面,并在Matlab中得到面齿轮的数学模型,推导出非正交弧线齿面齿轮全齿面齿面方程,并通过Matlab编程实现了齿面可视化,为后续对非正交弧线齿面齿轮的研究奠定了理论基础。

介绍了船用发动机气缸盖铸件的结构及技术要求,阐述了在研发过程中出现的气道、水腔流道尺寸不合格、侧面通孔缺肉以及裂纹等铸造缺陷,分析了缺陷产生的原因后,采取了以下措施:(1)将顶面空腔部位掏空,改善顶部空腔砂芯结构的退让性;(2)在顶面部位设计3~5 mm的拉筋,增加顶面结构强度,同时利用薄壁筋板加快裂纹部位的散热;(3)降低CE,提高铸件材料的抗拉强度;(4)降低w(P)量,减小冷裂倾向。生产结果显示:气缸盖通过解剖验证,铸件水腔流道和气道截面尺寸完全符合技术要求,顶面无裂纹,持续批量生产后,裂纹废品率降至3.13%,取得了较好的效果。

分析了某型船用柴油机气缸盖的结构特点和铸造难点,提出了铸造工艺优化设计的主要内容及方法,包括铸造工艺参数的选择、浇冒口系统设计计算、数值模拟、制芯技术、熔炼工艺、球化处理及孕育处理工艺等。随机抽取2个批次的气缸盖按技术文件要求进行检验,气缸盖内部形状和尺寸精确,所有解剖面组织致密,PT检验无显像,本体力学性能和金相组织优良,成品水压试验无渗漏,各项检测结果表明气缸盖质量完全符合图纸和技术文件要求。

针对液压混合动力车辆制动过程能量回收率较低的问题,搭建液压混合动力装载机联合制动系统的Simulink仿真模型,并采用自适应神经模糊控制(ANFIS)建立联合制动系统的控制器,然后对仿真模型进行仿真分析,结果表明联合制动系统的控制性能和能量回收率均得到提升。利用dSPACE进行硬件在环试验,所得试验与仿真的结果基本一致,验证了基于自适应神经模糊控制的优化切实有效,为相关控制器的设计提供了参考。