赵明岩[1]2003年在《驱动桥疲劳试验技术研究及试验台系统软件开发》文中进行了进一步梳理本论文是结合“HCQ3.0驱动桥综合性能试验系统”的研制而撰写的。本论文对驱动桥的疲劳试验技术研究和试验台系统软件的开发进行了深入的分析，论文共分六章，各章内容如下： 第一章、绪论 简要介绍了汽车检测技术和驱动桥试验台的发展及其现状，介绍了常见的驱动桥试验台类型。随后对本人在HCQ3.0项目研制开发中所做的工作做了叙述。 第二章、HCQ3.0驱动桥试验台的设计 首先介绍了设计试验台需要满足的设计要求，试验台的各部分特点、功能，主要包括：机械系统、硬件以及软件。作者分别详细地对这叁方面做了介绍，同时，对在试验台研制过程中模拟仿真技术的应用做了一些介绍。 第叁章、驱动桥疲劳失效分析及其试验技术研究 本章着重对驱动桥的疲劳性能进行了分析。包括驱动桥的基本结构及其常见的疲劳失效形式与原因；应用迈纳疲劳损伤累积理论，对驱动桥的疲劳寿命进行分析，接着对驱动桥室内强化疲劳试验做了进一步的探讨，并对路谱技术在实验室的应用作了一些研究，建立了模拟道路强化系数的数学模型。高程块即是路谱技术在试验台上的应用，由于试验台采用了高程块技术，驱动桥的强化疲劳试验取得了预期的效果。最后对驱动桥试验的结果和疲劳试验方法做了进一步的分析。 第四章、驱动桥综合性能试验台软件设计 软件也是该试验系统的重要组成部分。第四章对试验分析方法的实现做了大量的工作，按照该试验台本身的特点以及厂家对软件的要求，试验台的系统软件采用了分层设计方法；对软件的总体要求、关键技术、主要算法和系统软件的主要模块做了说明。 第五章、虚拟仪器技术在试验台软件开发中的应用 本章简要介绍了虚拟仪器的基本概念，对虚拟仪器系统应用程序中的模块化与虚拟仪器系统软件结构模型做了探讨。接着介绍了虚拟仪器软面板的设计方法。最后实现了虚拟测试技术在HCQ3.0驱动桥试验台软件开发中的应用以及对各种仪表的模拟。 第六章、总结与展望 在论文的最后，作者对自己的工作做了总结和展望。就试验台的研制、开发、安装、调试等等工作中的若干问题以及自己的切身体会，提出了一些意见和建议。
金伟峰[2]2002年在《驱动桥的疲劳试验技术与试验系统软件开发》文中进行了进一步梳理本论文对驱动桥的疲劳试验技术的研究与试验系统软件的开发进行了深入的分析，同时也介绍了整个计算机控制系统和机械系统的构成，为软件工作和疲劳检测的展开打下了基础。 论文共分为七章，各章内容如下： 第一章为绪论，介绍了本论文的背景、汽车检测技术的国内外发展现状、汽车试验台的发展现状、本人在课题组中的任务以及HCQ——3．0驱动桥试验台功能、本论文的工作。 第二章介绍了疲劳失效试验的基本知识及主减速器常见疲劳失效形式与原因、用弹流润滑基本理论对主减速器疲劳失效进行研究分析及软件实现、驱动桥疲劳失效试验及数据统计方法。 第叁章HCQ-3．0试验台的设计包括：HCQ-3．0滚筒试验台检测的性能参数及其软件实现、HCQ-3．0试验台的总体设计和对软件的要求、机械系统结构和软件控制要求。 第四章论述了计算机控制系统基本原理和软件的任务，提出了HCQ-3．0自动轴荷加载系统的软件实现方法。 第五章阐述了试验系统的软件设计、系统软件的核心技术及其实现、系统软件的主要模块介绍。 第六章举例说明了估计母体中值的最少试件个数判据在HCQ-3．0疲劳失效试验中成组试验法的实际应用、HCQ-3．0制动性能试验的模拟实现，并显示其参数和曲线、HCQ-3．0控制系统软件部分界面。 第七章对本人工作的总结和展望。
仝博[3]2015年在《微型车驱动桥试验系统关键技术研究》文中指出微型车具有尺寸小,价格低,油耗小,绿色环保,实用性强等优点,其社会效益显着且在当今社会中保有量巨大,然而由于其制造工艺粗糙、行驶路况多样、超载严重等原因,对微型车进行可靠性和性能测试显得特别重要。针对传统的电封闭式驱动桥综合性能试验方法往往忽略路面激励等环境因素的影响,依托浙江大学开发的“万向微型驱动桥电封闭式试验系统”,本文提出了一种基于电液伺服道路模拟技术的新型微型驱动桥试验方案,采用液压伺服作动器进行真实载荷模拟,采用电机进行动力加载,提高了驱动桥试验台架的真实性和可靠性。在绪论中本文对车辆试验技术和电液激振技术的发展和现状进行了简要介绍,突出介绍了一些国外比较先进的车辆试验系统并对车辆试验技术进行了总结和分析。第二章针对微型车驱动桥对其结构特征、传动链特点进行介绍,尤其针对其故障形式和典型工况展开论述和动力学分析,进一步提出其对应的试验需求和试验方法。第叁章建立了路面—轮胎—被试件联合模型,得到路面—轮胎—被试件传递函数并进行数学建模,提出了一种将路面激励从轮胎等效到驱动桥半轴端的算法,为轴耦合方案提供模型基础。对于不同等级路面,本文根据其功率谱密度函数重构了路面离散不平度序列并进行了仿真验证,最后介绍了远程参数控制技术。第四章对电液伺服道路模拟技术进行研究,给出了电液激振道路模拟器的整体设计方案。对道路模拟系统和核心控制部件叁级电液流量伺服阀进行数学建模并分析其动态性能,提出了系统改进PID控制策略和前馈控制方法,成功的将系统频响扩宽到50Hz以上。第五章主要介绍了本试验台架的整体设计方案。针对本文提出新型试验台架特征进行了机械结构设计和改进,完成试验系统动力需求计算工作,优化了传统的程序加载方式。最后针对电气控制方案和软件设计方案进行介绍,给出了电机、转矩仪、作动器等重要设备的选型方法。最后对本方案中优点和不足点进行总结,介绍了可以优化和改进的地方并提出了一些可供参考的思路,对以后的进一步工作进行展望。
王中应[4]2007年在《汽车驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的研发》文中研究说明本文所讨论的汽车驱动桥总成齿轮疲劳测试系统是采用直流母线和矢量变频技术的电封闭闭式功率流试验台架和计算机实时控制润滑油油温的台架试验来模拟实车典型运行工况,通过试验的方式进行相关数据采集和处理,对驱动桥尤其是其中的主减速器锥齿轮的疲劳寿命作出准确评价的计算机控制系统。本文是依据由中华人民共和国机械工业部制定的汽车行业部标准:QC/T533-1999(汽车驱动桥台架试验方法)、QC/T534-1999(汽车驱动桥台架试验评价指标),对车辆驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的模型设计、部件选型、驱动桥润滑油油温控制以及计算机控制部分的软硬件设计进行了大量的研究工作后撰写的。在认真分析了产品检测国家标准、系统预期目标功能和国内外研究现状之后,从总体方案的制定入手,通过设计、计算、定参、选型、装配、编程到最终的调试和分析,研究开发了以积分分离式数字PID控制方式工作的,基于可视化开发平台开发的驱动桥润滑油油温的计算机实时控制系统。在测试过程中,通过计算机设定工况来改变主减速器输入扭矩及转速和目标油温来模拟实车典型工作环境,同时通过对各种传感器信号的检测,由计算机实时采集油液温度、管路压力、油液流量、台架转速和扭矩等信息来决定冷却水阀的开关以及油液循环速度的增减,模拟实际工况来进行驱动桥总成齿轮的疲劳寿命分析。系统测控软件开发了完全汉化的人机对话界面。软件功能主要包括:建立数据文件及数据库、设置采样参数、设定运行工况、数据实时采集显示、传感器标定、数据采集模块自测、通信接口设定、故障报警停机等,能够实时采集各项试验数据并以曲线和数据形式输出以及对数据进行存档功能。最后对一些试验结果进行了汇总,全面分析了驱动桥疲劳失效过程,对驱动桥产品开发和检验及润滑油的选用提供了试验指导。
吴跃成[5]2008年在《驱动桥疲劳可靠性分析与试验方法研究》文中研究指明驱动桥的可靠性水平直接关系到整车的可靠性。由于车辆在行驶过程中所遇到的道路环境千变万化,尤其车辆在不平的路面上行驶时,车辆振动所产生的附加动载以及路面突起对车辆造成的纵向冲击,使驱动桥的受力十分复杂,工作环境极其恶劣。目前在驱动桥的设计中采用的安全系数法,不能很好地解决车辆轻量化与强度要求的协调问题,因而在设计制造过程中采用各种手段进行可靠性分析和寿命预测将成为驱动桥可靠性设计的重要内容和不可缺少的过程。但可靠性和寿命分析由于影响因素多而精度受到限制,尚不能完全解决设计中存在的问题,所以,不但要对驱动桥主要零部件进行严格的台架寿命试验,对驱动桥整机也必须经过可靠性实际考核。转鼓凸块式驱动桥疲劳可靠性试验台研发把驱动桥试验由零部件试验引向整机试验。第二章从材料和零件的疲劳特性和疲劳累积损伤理论入手,分析了零件疲劳寿命预测的过程,给出了在不同载荷特性下利用疲劳累积损伤理论进行寿命预测的工程实用方法,并推导了等幅载荷、变幅载荷和随机载荷作用下的应力寿命模型和应变寿命预测模型。第叁章分析了驱动桥零件在等幅载荷、变幅载荷和随机载荷下利用应力——强度干涉模型和动态应力——强度干涉模型计算可靠度的求解方法,探讨了利用有限元分析法解决零件在线性范围内的疲劳可靠度的计算问题。第四章论述了转鼓凸块式驱动桥疲劳可靠性试验台能够完成道路模拟试验的设计思想和结构设计理念,同时,讨论和分析了运动惯量模拟的最优组合和行驶阻力模拟的最优化确定方法,以及试验系统的运动学模型及特性。第五章从研究路面特性出发,讨论了由频域构建时域模拟路面的原理,重点研究了利用有限长度的试验台转鼓表面模拟无限长路面,利用高度不等的凸块模拟不平道路的理论依据,并据此构建了双车道各级路面,通过对其特性进行分析,证实了利用一组凸块将试验场石块路在试验台上再现的合理性。第六章论述了驱动桥疲劳可靠性快速试验的原理,讨论了试验台数据采集的方法和过程。通过对ZL-50驱动桥载荷谱的测量和桥壳最薄弱点应力谱的测量,以及同类车桥在试验场石块路应力谱的对比,证实了驱动桥台架试验是与道路试验相似的随机载荷下的快速疲劳试验。依据模拟试验与道路试验的载荷谱对驱动桥桥壳的疲劳寿命预测,讨论了模拟试验与道路试验的当量关系。最后,对以后应进行的工作进行了展望,提出了一些初步的设想。
傅华栋[6]2007年在《圆柱螺旋弹簧疲劳试验方法研究》文中提出弹簧疲劳试验机是对弹簧进行力加载的实验设备，它通过在实验室环境下对被测试件施加周期性的应力来达到测试被测试件疲劳寿命的目的，通过实验得出可靠性的实验数据，为它的成功使用提供保证，针对本论文以高速大位移拉压弹簧疲劳试验机为主要研究对象，主要进行了以下几个方面的工作：1、弹簧基本理论与疲劳机理的研究广泛收集资料，阅读文献，归纳总结了弹簧疲劳的机理、影响弹簧疲劳的因素、材料的疲劳曲线、弹簧疲劳强度的估计、弹簧疲劳寿命可靠性模型。2、弹簧疲劳试验方法与疲劳曲线绘制依据国家标准介绍了弹簧疲劳试验检测方法与实际操作规程，对实验数据处理绘制出疲劳曲线图。3、弹簧疲劳试验机的需求分析从国内现有疲劳试验机拥有情况、试验能力覆盖及需拓展的项目入手，分析疲劳试验。4、弹簧疲劳试验机的总体结构设计分析整理并综合考虑现有弹簧实验机的结构、种类、工作参数、工作方式等，并从中总结出适合本课题的既科学又易用的结构，同时也发现其他各类产品中的不足之处加以改进。5、实验机控制系统软件开发软件开发要借鉴目前现有实验机的先进经验，取长补短，开发一些新的功能，利用微机尽量多实现人机交流的简易性，并且通过传感器的采集输出，更直观看出弹簧的动态状况。
王军年[7]2006年在《重型车辆驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的研究与开发》文中认为重型车辆驱动桥总成齿轮疲劳测试系统是用机械加载的闭式功率流试验台架和计算机实时控制润滑油油温的台架试验来模拟实车典型运行工况,通过试验的方式进行相关数据采集和处理,对驱动桥尤其是其中的主减速器锥齿轮的疲劳寿命作出准确评价的计算机控制系统。本文是依据由中华人民共和国机械工业部制定的汽车行业部标准:QC/T533-1999(汽车驱动桥台架试验方法)、QC/T534-1999(汽车驱动桥台架试验评价指标)以及QC/T29109-1993(汽车用驱动桥主、从动圆锥齿轮质量分等),对重型车辆驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的关键部分——润滑油油温的计算机控制部分的软硬件设计进行了大量的研究工作后撰写的。本文在认真分析了产品检测国家标准、系统预期目标功能和国内外研究现状之后,从总体方案的制定入手,通过设计、计算、定参、选型、装配、编程到最终的调试和分析,研究开发了以积分分离式数字PID控制方式工作的,基于Borland C++ Builder可视化开发平台的驱动桥润滑油油温的计算机实时控制系统。在测试过程中,通过计算机设定工况来改变主减速器输入扭矩及转速和目标油温来模拟实车典型工作环境,同时通过对各种传感器信号的检测,由计算机实时采集油液温度、管路压力、油液流量、台架转速和扭矩等信息来决定加热丝的通断电、冷却水阀的开关以及油液循环速度的增减,模拟实际工况来进行驱动桥总成齿轮的疲劳寿命分析。系统测控软件采用C++语言模块化结构开发工具,实现了完全汉化的人机对话界面。软件功能主要包括:建立数据文件及数据库、设置采样参数、设定运行工况、数据实时采集显示、传感器标定、数据采集模块自测、通信接口设定、故障报警停机等,能够实时采集各项试验数据并以曲线和数据形式输出以及对数据进行存档功能,并采取了行之有效的软件陷阱、掉电保护、数字滤波等抗干扰措施,以保证系统的可靠性。最后对一些试验结果进行了汇总,全面分析了驱动桥疲劳失效过程,对驱动桥产品开发和检验及润滑油的选用提供了试验指导。
王宏伟[8]2016年在《转鼓式悬架疲劳试验台设计与仿真》文中研究表明悬架是车辆重要组成部分之一。目前悬架及其零部件耐久性试验设备在性价比、试验效果等方面存在诸多缺陷,而整车耐久道路试验周期长,花费大。因此开发一款价格低廉,能模拟实际行车环境的室内试验设备已经成为亟待解决的问题。本文根据公路和试验场的路面结构特点,开发了一种应用于二分之一悬架的转鼓式悬架疲劳试验台。根据悬架疲劳试验的要求,提出了试验台的设计方案,对试验台进行了叁维建模并对部分关键部件进行了强度分析和优化。提出了基于有限单元法构建虚拟转鼓路面的方法,并基于该方法构建了多种虚拟转鼓路面。建立了试验台和试验车辆后悬架的动力学模型,并进行了动力学仿真试验,验证了基于有限单元法构建虚拟转鼓路面方法的正确性。编写了振动信号的采集和分析系统,并利用该系统进行了实车公路路面和试验场路面试验,采集并分析了多种路面条件下试验车辆的轮心垂向加速度信号。通过与仿真结果对比分析,验证了转鼓式悬架疲劳试验台可以较为准确地复现实际路面。本文的研究成果可以在设计原理上为转鼓式悬架疲劳试验台的开发提供参考,并对相同类型的转鼓试验台产品的研制与改进具有一定的参考价值。
宫海彬[9]2013年在《高速列车传动系统可靠性试验方法研究》文中指出随着我国实施第六次大提速和新的列车运行图,高速列车已融入到百姓生活中并逐渐改变着国人的生活习惯和出行方式。根据中国铁路的中长期规划,到2020年,中国新建高速铁路将达到1.6万公里以上,目前动车组最高运行时速为350km,由青岛四方庞巴迪生产、即将运行于宁杭客运专线和杭甬客运专线的CRH380D型动车组,其最高运营时速为380公里,最高试验时速为420公里。CRH380AL型高速列车创造出486.1公里的最高运营试验速度记录,中国南车四方股份开发了时速500公里高速试验列车。但是随着车速的提高,高速列车在轨道上行驶时,传动系统处于高速重载的运行工况,而且由于轨道不平顺,车辆传动系统将承受来自轨面和车体的各种振动、冲击和作用力,同时振动又会产生附加动载荷,使得传动系统的运行工况变得更为恶化。传动系统的可靠性直接决定了机车车辆运行的安全性、可靠性和经济性,校核其疲劳强度是否满足机车运用要求,对提高机车车辆的可靠性有重大意义。但由于引起高速列车传动系统各部件疲劳的实际工作载荷十分复杂,而外部载荷作用产生的应力对结构和材料很敏感,同时热变形等影响寿命的因素无法进行分析。目前疲劳分析和可靠性预测模型都存在局限性。然而进行实际线路可靠性试验成本高昂,试验周期长,同时风险极大。目前尚没有能够模拟高速列车传动系统线路运行时实际动力学环境的可靠性试验系统。因此,为快速暴露高速列车传动系统各部件固有缺陷、优化产品设计和制造工艺,提高产品可靠性,高速列车传动系统可靠性试验台的开发及相应试验方法的研究已是一项迫在眉睫的任务。论文对高速列车传动系统动力学进行了分析,重点研究了系统各部件振动特性,在充分调研国内外可靠性试验理论及技术现状的基础之上,依据国内外现行标准,对高速列车牵引传动系统可靠性试验系统进行深入的研究。建立了一套用于高速列车传动系统可靠性台架试验的试验台模型,提出了用于可靠性试验的载荷谱及振动环境谱的编制方法,并对所设计的振动台进行了运动学和动力学分析,围绕着该高速列车传动系统可靠性试验系统,论文完成的工作主要包括以下几个方面:1、对高速列车传动系统动力学进行理论研究和仿真分析。建立包含牵引电机及齿轮箱的高速列车整车动力学数学模型,并基于Adams/rail建立的整车动力学仿真模型,根据修正后的德国高速轨道谱生成轨道不平顺空间域几何样本作为动力学模型的输入激励,进行整车动力学仿真,对电机、齿轮箱振动响应进行分析,并研究其振动特性随车速、运用线路条件变化规律。2、建立了高速列车传动系统可靠性试验台模型。对比不同的设计方案,对高速列车传动系统可靠性试验台方案进行设计,搭建了一种能同时实现高速列车传动系统负载模拟及振动环境模拟的可靠性试验台模型,重点剖析了电力拖动系统、振动环境模拟系统、测试系统、试验管理系统的设计方案、结构及功能。3、高速列车传动系统振动响应测量及振动环境谱的编制。设计了一种相对位移及绝对位移测量相结合的传动系统振动响应测量方法,提出了能够保持各向振动随机成分、同时保留运动相关特性的一种基于功率谱密度函数的高速列车传动系统振动环境谱编制及振动台时域目标随机信号生成方法。4、叁自由度振动台运动学及动力学分析。建立了叁自由度振动台运动学正、反解数学模型及动力学模型,分析了典型运动下叁自由度振动台附加运动、运动精度、作动器及纵向拉杆的作用力,并重点研究了叁自由度振动台的固有频率计算方法,计算及仿真结果为该叁自由度振动台优化设计提供了依据。5、高速列车传动系统载荷谱的编制方法研究。分析了结构损伤基本理论、载荷数据统计方法、传动系统扭矩测量方法及载荷谱的基本编制方法,重点对载荷测量、载荷数据处理及统计和载荷谱编制等进行分析和研究,并提出了一种基于能量转换法的高速列车传动系统扭矩载荷间接测量方案,构建了一种基于极值理论及非参数密度估计相结合的高速列车传动系统扭矩载荷数据统计方法,最后给出了高速列车传动系统程序载荷谱编制方法及试验规程制定方法,实现了高速列车传动系统载荷压缩和极值载荷外推。
周军超[10]2014年在《基于载荷谱宽体矿用车驱动桥壳疲劳寿命研究》文中研究指明近年来，随着国民经济的高速发展，矿区开采任务逐步增多，采矿机械化程度越来越高。宽体矿用车研究与应用已成为工程机械研究的前沿与热点之一。驱动桥是宽体自卸车整车中受力最大、考验最强的部件之一。驱动桥其承载大、矿区工作环境恶劣，行驶路况多变引起人们的关注。本文本课题来源于重庆交通大学与重庆信达车桥公司的校企合作项目，以宽体矿用车驱动后桥为研究对象，综合运用有限元分析和疲劳寿命理论，应用载荷谱对宽体矿用车驱动桥进行深入研究。本文的主要研究工作有以下几点：(1)针对典型工况下驱动桥壳进行受力分析与有限元分析结果，得出其典型工况下应力分布，发现驱动桥壳存在较大的安全裕度，存在较大的优化区间。(2)探讨自由状态下以及装配预应力状态下宽体矿用车驱动桥壳的振型与频率，探究厚度对桥壳的动力特性的影响，并在此基础上对桥壳的谐响应分析，探讨半轴与桥壳体共振时频率关系。(3)确定了道路载荷谱采集方案以及雨流统计，得到采集点的雨流分布，根据Gerber曲线对材料S-N曲线进行修正。根据Miner理论以及疲劳寿命设计方法，分析对比正弦载荷下、随机载荷以及实测的载荷谱驱动桥壳的疲劳寿命，讨论频率与幅值对桥壳的疲劳寿命的影响。(4)针对宽体矿用车优化模型的采取协同优化设计的方法，确定矿用车优化的优化算法。根据前面的分析结果，确定优化区间的范围以及取值，根据优化约束条件以及目标函数以及对应重要性，将各个变量对应学科的变量进行灵敏度（重要等级）划分，对驱动桥壳进行优化设计。(5)对优化后的驱动桥壳进行有限元分析，对比优化前的结果，发现优化后驱动桥壳在静力学以及疲劳寿命都有一定的提高改进，各阶频率也满足要求，证明优化模型可靠。
参考文献：
[1]. 驱动桥疲劳试验技术研究及试验台系统软件开发[D]. 赵明岩. 浙江大学. 2003
[2]. 驱动桥的疲劳试验技术与试验系统软件开发[D]. 金伟峰. 浙江大学. 2002
[3]. 微型车驱动桥试验系统关键技术研究[D]. 仝博. 浙江大学. 2015
[4]. 汽车驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的研发[D]. 王中应. 重庆交通大学. 2007
[5]. 驱动桥疲劳可靠性分析与试验方法研究[D]. 吴跃成. 浙江大学. 2008
[6]. 圆柱螺旋弹簧疲劳试验方法研究[D]. 傅华栋. 机械科学研究总院. 2007
[7]. 重型车辆驱动桥总成齿轮疲劳测试系统的研究与开发[D]. 王军年. 吉林大学. 2006
[8]. 转鼓式悬架疲劳试验台设计与仿真[D]. 王宏伟. 辽宁工业大学. 2016
[9]. 高速列车传动系统可靠性试验方法研究[D]. 宫海彬. 吉林大学. 2013
[10]. 基于载荷谱宽体矿用车驱动桥壳疲劳寿命研究[D]. 周军超. 重庆交通大学. 2014
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