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礦用柴油機軌道牽引機車離合器執行機構性能研究

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礦用柴油機軌道牽引機車離合器執行機構性能研究

發布日期:2019-05-14 作者: 點擊:

針對現有礦用柴油機軌道牽引機車離合器與變速器操縱複雜、操縱機構相互獨立的問題,本文基于手動循環換擋機構,提出了一種能夠實現離合器與變速器集中操縱的離合器執行機構,該離合器執行機構對于減輕井下惡劣工作環境中駕駛員的勞動強度、降低操縱難度具有實際意義。機車離合器執行機構采用執行凸輪機構控制離合器的分離與接合,執行凸輪機構通過齒輪組與換擋操縱杆連接,實現換擋過程中離合器與變速器的集中操縱。本文借助虛拟樣機技術對離合器執行機構的分離與接合性能以及操縱性能進行了研究,為離合器執行機構的設計以及離合器與變速器集中操縱系統的應用提供了理論依據。本文首先闡述了離合器執行機構與換擋機構集中操縱系統的結構組成與工作原理,通過分析離合器執行機構中膜片彈簧的載荷—位移特性、分離軸承總成的運動規律,得出執行凸輪設計的關鍵參數;在分析機車運動學基礎上,建立了機車離合器接合過程的數學模型,并參考通用車輛确定了機車離合器執行機構的評價方法。其次,對機車離合器執行機構關鍵部件進行了受力分析;使用MATLAB軟件對執行凸輪進行了參數化建模;利用ANSYS有限元軟件對關鍵部件膜片彈簧進行了柔性體建模;以CCG8型防爆柴油機車為例,使用CATIA、接口軟件Sim Designer和ADAMS軟件建立了離合器執行機構的虛拟樣機模型。最後,結合機車實際工況,對離合器執行機構的起步和換擋過程進行了剛柔耦合動力學仿真,通過仿真得出了離合器起步和換擋過程中的主從動盤角速度、傳遞扭矩、滑磨功、沖擊度、驅動扭矩、分離軸承總成位移曲線,分析了離合器執行機構性能。得出以下結論:(1)離合器執行機構能夠完成離合器起步和換擋中的分離與接合,且沖擊度和滑磨功均滿足機車參考值,執行機構最大操縱力在駕駛員操縱的合理範圍内,執行機構具有良好的分離與接合性能;(2)駕駛員的操縱速度加快,起步和換擋過程的沖擊度增大,滑磨功減小,最大操縱力增大;(3)執行凸輪升程角減小,起步過程滑磨功減小,但離合器沖擊度和操縱力增大較為明顯,設計執行凸輪升程角時,需要綜合考慮對離合器接合性能與操縱性能兩個方面的影響。 還原

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關鍵詞:集中操縱,執行機構,操縱力

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