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车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配影响因素分析

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兵工学报 2016年第3期37卷 385-393页

作者：刘树成闫清东邢庆坤中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为研究装甲车辆液力传动系统的动态匹配问题,对车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配的影响因素进行了分析。对柴油机和液力变矩器所组成系统动态匹配的动力性和经济性指标进行了合理定义。将基于有限试验数据的柴油机神经网络模型和... 详细信息

为研究装甲车辆液力传动系统的动态匹配问题,对车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配的影响因素进行了分析。对柴油机和液力变矩器所组成系统动态匹配的动力性和经济性指标进行了合理定义。将基于有限试验数据的柴油机神经网络模型和基于混合流道法的变矩器计算流体力学仿真模型相结合,构建了柴油机与液力变矩器动态匹配性能计算程序。依据该计算程序对影响匹配性能的结构性因素进行试验设计分析,找出了变矩器有效直径和中间传动比对匹配性能影响的主效应和交互效应;分析了油门开度和变矩器闭锁速比等使用性因素对最优动态匹配区域的影响规律。结果表明:结构性因素是影响动态匹配性能的主要因素,使用性因素是相对次要因素,但使用性因素会在一定程度上造成最优匹配区域的位置和最优指标数值的变化。

关键词：兵器科学与技术柴油机液力变矩器动态匹配

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多分支非圆齿轮无级变速机构设计与分析

兵工学报 2021年第12期42卷 2543-2554页

作者：邢庆坤林超喻永权胡亚楠重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国北方车辆研究所北京100072

无级变速传动是车辆传动系统的重要组成部分。结合非圆齿轮传动特性,提出一种新型多分支非圆齿轮无级变速机构,采用非圆齿轮副、差速机构与传动选择机构的组合实现无级变速传动,且最终传动比取决于两对非圆齿轮副之间的相位角。分析多... 详细信息

无级变速传动是车辆传动系统的重要组成部分。结合非圆齿轮传动特性,提出一种新型多分支非圆齿轮无级变速机构,采用非圆齿轮副、差速机构与传动选择机构的组合实现无级变速传动,且最终传动比取决于两对非圆齿轮副之间的相位角。分析多分支非圆齿轮无级变速机构的传动原理,针对单对非圆齿轮副,分别进行节曲线、齿廓和平衡特性设计,并基于仿真加工得到非圆齿轮齿廓与三维实体模型。通过ADAMS软件仿真和传动实验,将该机构整体传动比特性理论结果分别与仿真和实验结果进行对比,机构整体传动比仿真和实验结果与理论值的最大误差分别约为4.5%和5.6%;通过非圆齿轮加工与传动实验,对其传动比特性进行理论、仿真和实验对比,齿轮副传动比仿真和实验结果与理论值的最大误差分别约为3.5%和6.3%.考虑加工误差、装配误差与测量误差等影响,仿真和传动实验的误差均在合理误差范围内,验证了理论分析方法的正确性。

关键词：非圆齿轮无级变速差速机构仿真和传动实验

非圆齿轮型间歇转动机构的设计与运动特性分析

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中国机械工程 2020年第10期31卷 1142-1148页

作者：林超夏锡光邢庆坤刘文思重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

针对现有的间歇转动机构传动性能的缺陷,提出一种新型非圆齿轮型间歇转动机构。首先对其传动与分度原理进行分析,然后建立其数学模型并详述了核心构件非圆齿轮副的匹配设计方法,最后从运动学角度对机构的传动性能进行了分析。结合设计实... 详细信息

针对现有的间歇转动机构传动性能的缺陷,提出一种新型非圆齿轮型间歇转动机构。首先对其传动与分度原理进行分析,然后建立其数学模型并详述了核心构件非圆齿轮副的匹配设计方法,最后从运动学角度对机构的传动性能进行了分析。结合设计实例,利用MATLAB与SolidWorks软件建立了机构的虚拟样机,并在ADAMS软件中对其进行了运动学仿真。仿真结果与理论值对比分析表明机构的分度误差约为0.74%,验证了设计理论与运动特性分析方法的正确性。

关键词：非圆齿轮差速机构间歇转动分度运动特性仿真

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离合器摩擦副摩滑过程轴向振动特性研究

振动与冲击 2017年第4期36卷 81-87页

作者：王晓燕李杰张志凯王志勇邢庆坤北京物资学院信息学院北京101149 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044

通过对摩擦副表面结构特征和接触力学等理论的应用,建立了热变形微观法向单元接触数学模型。采用数理统计和归一化方法,将微观模型转换成宏观数学模型,分析了摩擦副法向弹性接触特性,并引入Kelvin-Voigt(KV)模型,增加黏弹性接触微分算子... 详细信息

通过对摩擦副表面结构特征和接触力学等理论的应用,建立了热变形微观法向单元接触数学模型。采用数理统计和归一化方法,将微观模型转换成宏观数学模型,分析了摩擦副法向弹性接触特性,并引入Kelvin-Voigt(KV)模型,增加黏弹性接触微分算子,构建了包含有应力和应变关系的黏弹性接触属性的数学模型,得到了摩擦副轴向振动数学模型。经仿真分析,获得了摩擦副摩滑过程的振动特性,同时对不同转速条件下的摩擦副摩滑过程轴向振动特性进行了实验测试。经对比分析,结果表明,仿真模型精度达到87%,仿真结果准确。这为进一步深入研究振动特性对摩擦副使用性能和寿命,具有理论研究和工程设计指导意义。

关键词：摩擦片振动特性实验测试高线速

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车用液力变矩器混合流道CFD仿真方法

中国机械工程 2016年第7期27卷 989-993页

作者：刘树成邢庆坤李为薇张静中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 武汉大学武汉430072

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可... 详细信息

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。

关键词：流体力学液力变矩器 CFD 混合流道

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高PV值密封环的热负荷建模分析与试验验证

润滑与密封 2016年第4期41卷 115-118,148页

作者：张鹤邢庆坤张静宫燃中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

根据密封环的应用条件和工作环境,研究高PV值(密封流体压力和密封端面的平均滑移速度的乘积)密封环的热负荷特性,确定密封环传热规律,获得密封环传热过程中的3种边界条件。模拟密封环的实际运行工况,采用有限元方法对密封环整体的温度... 详细信息

根据密封环的应用条件和工作环境,研究高PV值(密封流体压力和密封端面的平均滑移速度的乘积)密封环的热负荷特性,确定密封环传热规律,获得密封环传热过程中的3种边界条件。模拟密封环的实际运行工况,采用有限元方法对密封环整体的温度分布及温度随工况的变化规律进行建模计算。结果表明,随着油压和转速的升高,密封环温度随之增大,在主密封面的温度梯度比非密封面的大。利用自主开发的密封环综合性能试验台进行密封环温升的试验研究,试验测得的温度与建模计算获取的温度变化趋势一致,而且计算值保持了足够的计算精度,证明采用模拟方法对高PV值的密封环热负荷进行评估是有效和适用的。

关键词：密封环热负荷温度场传热规律

基于LBM-LES模拟的离合器摩擦副流致运动效应

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吉林大学学报（工学版） 2017年第2期47卷 490-497页

作者：李慎龙刘树成邢庆坤张静赖宇阳北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100072 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 北京树优信息技术有限公司北京100081

为了研究离合器摩擦副流致运动效应,将大涡模拟(LES)的壁面自适应局部涡粘模型引入到介观模型中的二维单相自由面格子Boltzmann方法(LBM)中,建立了压力润滑条件下的润滑油与摩擦元件LBM-LES流固耦合数值模拟体系。通过设定不同润滑油喷... 详细信息

为了研究离合器摩擦副流致运动效应,将大涡模拟(LES)的壁面自适应局部涡粘模型引入到介观模型中的二维单相自由面格子Boltzmann方法(LBM)中,建立了压力润滑条件下的润滑油与摩擦元件LBM-LES流固耦合数值模拟体系。通过设定不同润滑油喷口与摩擦元件的相对位置,不同的喷油流量以及不同的油温,模拟了摩擦元件在与润滑油相互作用下的轴向运动过程,得到了不同喷油口位置、喷油流量和油温下的摩擦元件轴向运动规律,并根据数值模拟结果提出了一种槽式喷油口,有效抑制了摩擦元件的流致运动效应,为湿式多片离合器性能改进提供了理论依据。

关键词：流体传动与控制湿式离合器格子Boltzmann法大涡模拟摩擦元件流致运动

基于非傅里叶的有限空圆柱体的温度场解析解及其在谐波均匀的圆柱体上的应用

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数学的实践与认识 2017年第19期47卷 105-110页

作者：王晓燕刘洪伟李杰邢庆坤北京物资学院信息学院北京101149 北京建筑大学机电与车辆工程学院北京102616 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

在有限空圆柱体的热冲击问题中引进非傅里叶分析,考虑了在极端热传递条件下的非稳态热传递过程中热量传播速度的有限性,建立了有限空圆柱体的轴对称非傅里叶温度场的数学模型,利用分离变量法和杜哈尔积分求得有限空圆柱体双曲型热传导... 详细信息

在有限空圆柱体的热冲击问题中引进非傅里叶分析,考虑了在极端热传递条件下的非稳态热传递过程中热量传播速度的有限性,建立了有限空圆柱体的轴对称非傅里叶温度场的数学模型,利用分离变量法和杜哈尔积分求得有限空圆柱体双曲型热传导问题的精确解析解.并将结果应用于外表面是谐波均匀的热通量的有限空圆柱体,得到其瞬态温度场及其径向、轴向温度分布规律.

关键词：非傅里叶双曲热传导有限空圆柱体解析解

解析法在行星变速机构效率和功率流分析中的应用

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车辆与动力技术 2014年第3期 7-13,31页

作者：邢庆坤赵欣源张鹤何融中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

以一个典型的行星变速机构方案简图为例,分别运用解析法、啮合功率法、转换机构法和大小力矩法进行效率和功率流分析,结果表明:解析法在通用性、准确性上有一定的优势,同时此方法立足于结构分析,能通过直观的功率图进行功率流的分析,从... 详细信息

以一个典型的行星变速机构方案简图为例,分别运用解析法、啮合功率法、转换机构法和大小力矩法进行效率和功率流分析,结果表明:解析法在通用性、准确性上有一定的优势,同时此方法立足于结构分析,能通过直观的功率图进行功率流的分析,从而可以确定循环功率是否存在,以及所占的比例.

关键词：行星变速机构行星变速机构的功率行星变速机构的效率解析法