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链传动设计的创新工作模式----宗申RX3摩托车链传动优化之路
来源:摩托车技术  作者:佚名  2017-09-01 09:41:10

    摘要:本文针对路试验证中及用户反映的摩托车链条异常磨损问题,以机械原理和链传动知识为基础,应用机械系统传动仿真分析软件XXX,建立该款摩托车的链传动仿真分析模型,并用软件进行仿真计算,根据拟定的评价指标,通过多方案对比,找出优化的链传动参数设计方案,较好的解决了链条磨损问题。

    摩托车发动机产生的转矩,经过变速器减速后,从发动机输出轴输出的转矩还是比较小。一般在发动机输出轴与后车轮轴之间设置一个减速装置,以便更经济、合理地利用发动机动力。常见的后传动方式有链条传动、带传动和轴传动,链条传动机械零件少,结构简单,制造和检修都很方便,在国内、外各种摩托车上应用极为普遍。链条传动的组成除链条外,还有发动机变速器副轴(动力输出轴)末端的主动链轮和后车轮上的从动链轮。从动链轮用螺栓固定在缓冲体上,缓冲体通过橡胶缓冲块与后轮毂相连接。在实际使用中,经常发生的问题有:1)链轮异常磨损;2)链条过度拉长。传统方法是调整链轮参数或减一节或几节链条,再通过台架或道路试验来验证方案是否可行,这可能需要很多轮试验才能找到最优方案,期间耗费了大量人力、物力、财力及时间。
    现在,我们可以通过借助仿真分析软件,在软件里完成多种方案的对比分析计算,找出其中优秀的设计参数方案,为新品研发提供决策参考。

    1 问题的提出
    宗申RX3项H(见图1)摩托车深受用户喜爱,在路试时,及后期客户都在反应,发现摩托车链传动系统存在3个问题:1)链条过度拉长;2)链轮异常磨损;3)链条卡滞、跳齿、异响等。这些问题,一方面严重影响了链传动系统甚至发动机的寿命,另一方面也影响了用户的乘骑感受,轻者花费大量维修保养费用,重者发生交通事故,造成重大经济损失。怎样解决链传动系统存在的这些问题?成了设计人员函待解决的一项工作。

    2 解决方案探索
    针对RX3摩托车链传动系统出现的问题,项目组也设计了很多方案。从最初的传动比调校,到改变链轮参数以及后来把普通链条更换为油封链条。通过试验和道路试验,始终没有取得很好的效果。
    CAE分析工程师把作这做为一项全新的分析工作任务,从仿真模拟计算方面人手,找出了一条解决问题的新思路,大家通过多次讨论,从分析软件的选用,工况、边界条件的建立,链轮、链条各项参数设定等方面达成了共识,并对最终分析结果评价给出了几个具体的参数,链传动优化的分析工作正式启动。

    3 分析计算过程
    通过对仿真分析软件的了解,我们最终选用了xxx软件作为链传动的分析计算软件,通过近20个设计方案的反复计算,找到了一款相对较好的方案。并确定了该链传动系统的最优参数,最终完成了该项目链传动系统的分析工作,软件分析的流程大致如下。
    3.1模型建立、调试及边界条件的添加
    在软件里面,通过调用其白带的链轮、链条零件库标准零件,建立初步的链传动模型,再根据设定的方案对相关参数做修改,并确保链条与链轮啮合准确,如图2所示。

    3.2 软件计算
    将链轮各参数(卞要为:齿顶圆、齿槽圆、齿沟圆、齿沟角)作为分析变量进行求解,采用Dynamic求解器,分析时间设为20s,载荷步数为2万步,提交软件进行求解。

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