大功率液力机械器是重型特种车辆传动系统的关键核心部件,为满足整车高速、重载和高任务可靠性的使用要求,一方面需要提升液力机械变速器自身的强度和可靠性,另一方面要建立和完善大功率液力机械变速器的状态监测和故障诊断系统;基于专家系统和典型零部件的失效物理模型,针对液力机械变速箱系统和关键零部件的常见失效形式,建立了大功率液力机械变速器状态监测和故障诊断系统,分为变矩与闭锁功能监测及报警模块、换挡提示及报警模块、油位监测及报警模块、系统油压监测及报警模块和油温监测及报警模块共五大部分;通过实车测试证明,大功率液力机械变速器状态监测和故障诊断系统能够较为有效的识别系统的潜在失效和使用风险,或在出现严重故障前,通过简单的维护和保养,避免严重故障的发生,从而减少人力和零备件的需求,降低保障费用.

随着装备自主化和国产化要求的提高,国产大功率底盘传动传动系统关键部件(液力机械变速箱+分动器)已成为多轴超重型底盘的标准配置,但由于装备载重量大,大功率底盘传动传动系统关键部件的结构和操作复杂,对驾驶员操作要求高,在新装备交付部队使用的初期,往往会出现由于驾驶员操作不规范而导致的装备使用风险和隐患;因此,研究基于装备对驾驶员操作数据的分析,对每种不规范操作所带来的风险和隐患进行了定量研究,当达到一定限值时,提示驾驶员进行及时的检查和维护,从而有效提高装备的可靠性和综合保障性.

某多轴超重型底盘由于高机动性和高越野性要求,对使用的大功率分动器提出了轻量化、大功率和高可靠性的设计要求,其中主传动斜齿圆柱齿轮作为重型车辆分动器的核心部件,其设计不但包括主传动方案、齿轮模数、齿数、齿宽等主传动参数,还包括变位系数和齿顶高系数等原件参数,以往经验式的设计方法不但周期长,而且不同参数变量之间关系复杂,很难全面反映组成结构的各细节要求.本文采取双级优化设计方法,对重型车辆分动器主齿轮进行了优化设计.由于多轴超重型底盘可靠性要求高,本文综合了汽车行业分动器试验规范和整车实际应用环境,提出了适用于多轴超重型底盘分动器的疲劳试验考核方法,并对原有分动器和新分动器的结构强度计算与疲劳试验结果进行了对比,证明优化方案能够满足多轴超重型底盘分动器设计要求.

本研究针对低温工况下,轴承的发热量、润滑流量需求、润滑油选择和散热系统匹配等问题对大功率分动器润滑系统的影响,建立相应的液压系统仿真模型,通过低温工况的润滑流量分配仿真,设计调整润滑系统管路.通过模拟低温台架试验,验证改进后的大功率分动器润滑散热系统能够满足某多轴超重型底盘在-40℃极限低温环境下不经预热而直接进行取力的使用要求.

大功率分动器作为某多轴超重型底盘传动系统的关键部件,具有传递转矩大、转速高、环境温差大等特点,单纯依靠飞溅润滑和自然风冷散热已无法满足多轴超重型底盘高机动性、高越野性和极限环境温度的使用需求,需采用强制润滑系统对分动器内部各产热点尤其是轴承位置进行润滑.因此,首先建立了传动部件各产热点的功率热能模型,通过热平衡条件估计各润滑点和总体的流量需求,然后建立液压仿真分析模型,设计匹配润滑系统管路;同时,针对动力传动系统功率大,自然风冷散热无法满足分动器热平衡要求的问题,通过计算分动器的表面风速、散热表面积评估分动器箱体自身的散热能力,并根据散热量需求匹配外置的风冷散热器和风扇.最后,通过台架和跑车试验,验证了所设计的大功率分动器强制润滑散热系统能够满足某多轴超重型底盘的各项使用要求.

轮边变速器是多轴超重型混合动力试验平台的关键部件,由于应用场合的特殊性,一方面要求轮边变速器能够满足整车的动力性要求,同时又要满足轻质和高可靠性要求.因此,在轮边变速器的方案设计中,以轻量化为目标,以可靠性为约束条件,提出轮边变速器齿轮的优化设计方案.经高速试验、全载疲劳试验和过载疲劳试验验证,轮边变速器的性能与可靠性满足多轴超重型混合动力试验平台的使用要求.

本文简要介绍了虚拟试验验证技术在HTF多轴特种车上的应用,包括特种车试验测试介绍,刚柔液联合仿真动正文>=力学模型建立,轴头激励数据重构,虚拟试验结果与试验测试结果的比对,虚拟试验验证技术应用于驾驶室悬置系统的优化. 1 前言 HTF系列特种车是重型运载车辆,已经研发出四轴到八轴的自行式车辆产品,承载质量从30 ～ 100t.车架为高断面折弯型高强度刚度贯通梁,采用高强度钢材料;为了提高越野性能,特种车辆采用了大尺寸宽断面轮胎,轮胎直经为1500mm;悬架系统为液压式连通式油气弹簧,具有很高的平顺性和越野性能.

Aiming at solving the sintering problem of needle roller bearing of a high power transfer box due to high local temperature,a calculation and analysis model of the needle roller bearing is established.Besides,its bearing capacity and rated revolutions per minute are calculated.A new design and improvement plan for the bearing is put forward on the premise of making as minor changes as possible to the original structure of the transfer box.Then bearing capacity analysis and heat balance calculation of the new proposal are carried out.Results show that the improved needle roller bearing and lubrication circuit are able to meet the radiating demand of high power transfer box,thus avoiding the risk of sintering owing to low rated revolutions per minute and insufficient supply of lubrication oil locally of the original bearing.

A finite element model for the gear and shaft systerm is developed,on which a finite element analysis is conducted to calculate the deformation of gear shaft and the contact stress of gear teeth,and analyze the effects of gear shaft deformation on the contact state of teeth surfaces.Through comparing the results with that of calculation by classical method,it is shown that using the finite element model built can not only calculate shaft deformation and teeth contact stress,but also comprehensively analyze the effect of shaft deformation on the load distributions in teeth contact area and between teeth as well as the contact stresses of teeth surfaces,providing bases for more thoroughly and accurately analyze the teeth surface contact state and load distribution of transmission gears and predict the fatigue life of gears.