试验台飞轮系统优化设计与有限元分析.pdfVIP

第 8期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．8 2013年 8月 M odularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Aug．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)08—0047—04 试验台飞轮系统优化设计与有限元分析术 任永强，李新恒 (合肥工业大学 机械与汽车工程学院，合肥 230009) 摘要 ：基于惯量模拟对 同步器换挡耐久试验 台的飞轮 系统进行 了结构设计 ，在 满足转动惯量要 求的 前提下，以飞轮质量最小为 目标 ，利用最优设计理论对飞轮结构参数进行 了计算。基于优化结果，通 过有限元仿真对飞轮 系统进行 了静力和模态分析 ，仿真结果表 明优化 的结构满足飞轮 系统的强度和 动力学要求 ，能够安全可靠的工作。 关键词 ：惯量模拟 ；优化设计；静力分析 ；模态分析 中图分类号 ：TH122 文献标识码 ：A TestStationFlywheelSystem Optim izationDesign andFiniteElementAnalysis REN Yong—qiang，LIXin—heng (SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineeringHefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China) Abstract：The structureoftheflywheelsystem on testrigofshifting durabilityofsynchroniserisdesigned based ontheinertiasimulation．Satisfiedwiththerequestoftheinertiamoment，structuralparametersofthe flywheelsystem arecalculatedtominimizetheflywheelmassusingoptimizationtheory．Bythestaticand modalanalysisusingtheFEM ，thesimulationresultsindicatethattheoptimized sturcturescanmeetthede— mandsforthestrength and dynamicsoftheflywheelsystem ，which leadsto safeand stablework． Keywords：inertiasimulation；optimizationdesign；staticanalysis；modalanalysis 惯量 ，左右传动 由平皮带轮 副 l将动力传给左右传 O 引言 动轴 8，并最终传人试验变速箱 13。当飞轮 3转速达 变速箱试验 台不仅为产 品设计提供理论依据 ， 到试验转速 时，控制系统 11根据离合器接合规律 ， 而且能对设计改进结果进行验证 ，在变速箱设计及 借助离合器执行机构 自动控制离合器 5分离 ，动力 制造技术的发展过程 中起着至关重要 的作用。同步 中断 ，试验 台架飞轮惯量靠惯性运行 。为更准确 器换挡耐久试验 台主要通过台架飞轮惯量模拟汽车 模拟变速箱 同步试验 时的实际惯量 ，根据计算得 飞 实际运行惯量对变速箱 同步器换挡耐久性能进行考 轮所需的惯量为28kg·m 。与飞轮相比支撑轴 的转 核… ，因此设计 出满足要求 的飞轮 系统是同步器换 动惯量较小可 以忽略，并且为避免单个 飞轮过于笨 挡耐久试验台设计的重要组成部分。基于优化设计 重 ，设计出两组结构相 同，对称安装 ，转动惯量均为 理论对飞轮系统进