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关键词： 干式双离合器   结构   发展现状   发展趋势  

摘要： 干式DCT是一种新型的、包含两个离合器结构的自动变速器,介绍了干式DCT及其结构特点,阐述了国内外研究发展现状以及发展趋势。为以后干式DCT的研究提供理论基础。

关键词： 干式双离合器   摩擦片   压盘   CFD   对比分析  

摘要： 干式双离合器是双离合变速器(Double Clutch Transmission简称DCT)中重要组成部件,由控制挡位数为奇数的离合器1与控制挡位数为偶数的离合器2组成。干式DCT不仅可实现动力换挡、消除换挡顿挫感,且保留齿轮传动的高效率、紧凑、轻质量等优点,是未来变速器发展主流。但干式双离合器也存在工作环境密闭、散热差、高温磨损严重等缺点,且采用铆接装配的双离合器总成中任何零件出问题均需更换总成进行维修,维修成本高。本文重点对离合器1最常用工况(起步工况)与离合器2最常用工况(一挡升二挡工况)作对比,找出最危险工况,分析原因并提出了解决方案,对提高干式双离合器寿命具有重要意义。本文首先利用AVL-Cruise建立车辆动力学模型,仿真分析三类(慢起步、正常起步、急起步)油门开度下定油门加速下离合器1及离合器2产生的滑摩功以及滑摩功率,以此为依据计算热分析边界条件中的热流密度。建立并简化某干式双离合器压盘及摩擦片三维模型,运用计算流体力学(CFD)软件CFX对简化后模型进行流场分析,仿真计算8种转速下离合器空气流动情况,并利用经验公式差值计算热分析边界条件中的对流换热系数。利用上文计算热分析边界条件对压盘与摩擦片进行瞬态温度场仿真分析,提取并分析了离合器表面各处温度变化曲线,整体来看随着油门开度的增大,离合器1与离合器2温升均有增大,且离合器2温升普遍高于离合器1温升。且当油门开度过大时,离合器2温升迅速提高。从发动机与离合器转速差角度,解释了离合器2滑摩温升普遍高于离合器1的原因,最后提出了在保证驱动力矩前提下尽量降低离合器2与发动机转速差的控制策略,以降低离合器2过高的滑摩功。

关键词： 动力参数匹配   整车仿真   离合器控制技术   GUI   LabVIEW  

摘要： 随着全球气候变暖,环境污染加重,同时伴随着能源危机和能源安全的压力,以石油为主要能源的传统汽车产业面临着前所未有的挑战,开发清洁、高效、智能的新型汽车已迫在眉睫。插电式混合动力不需要构建专用充电设施,便于推广应用,与纯电动相比行驶里程大大增加,有效地解决了纯电动汽车续航里程不足的问题;与传统汽车相比,有效地减少了尾气排放造成的环境污染。论文主要研究工作如下:1.为了确保车辆仿真的精确性,本文根据汽车重量、迎风面积、轮胎尺寸等参数和整车的性能指标,结合汽车理论、汽车设计、车辆动力学等有关知识,为整车设计匹配了合适的电机、动力电池、发动机和速比等参数。2.本文选择Matlab/Simulink平台建立发动机、电机、动力电池、驾驶员、整车控制器等模型,然后按照P1+P4的混合动力系统结构搭建成整车仿真模型。采用这个平台进行建模仿真既可以对整车控制器内的控制策略模型进行MIL测试和验证,又可通过代码生成技术与底层驱动程序直接集成,形成实际控制软件。与传统C代码开发技术相比,这种技术手段在很大程度上提高了开发效率,降低了研究的成本。3.针对离合器模型,本文分别采用了PID控制和自适应模糊神经网络控制对其进行调节。PID控制的使用非常广泛,但是在复杂且非线性的离合器系统中,它的控制效果受到了很大的影响,因此引入了自适应模糊神经网络对其进行调节。仿真表明,采用自适应模糊神经网络控制的离合器性能比PID控制有了很大的提升,接合时间缩短了27%,滑磨功减小了15.8%,冲击度减小了51.4%,这将使车辆的性能和驾驶舒适性有极大的改善。4.为了使仿真的操作更加便捷高效,仿真的结果更加清晰易读,本文通过Matlab平台设计了GUI图形用户界面,该软件综合了车型选择、参数修改、模型更正、工况设定等诸多功能,可以很好的与模型和仿真兼容。此外为了便于车辆控制器的实车测试,通过Lab VIEW设计了基于车辆CAN网络的监控软件,实现了车辆信息和故障状态的实时采集、解析和保存,并可根据需求向指定节点发送报文。

关键词： 离合器   设计   结构分析   参数优化  

摘要： 随着汽车产业的飞速发展,人们对车辆各种性能的追求不断提高,人们对离合器及其操纵系统的要求也越来越高,增大离合器所能传递的最大转矩和提高其操纵方便性、快捷性,成为汽车生产厂商考虑的问题。本文就离合器的基本结构和要求、离合器的结构方案以及参数的选择和优化进行分析和设计,为轻型载货汽车离合器的设计提供参考。

关键词： 湿式双离合器自动变速器   降档策略   扭矩控制  

摘要： 根据湿式双离合器自动变速器的结构特性,提出了湿式双离合器的扭矩控制方法。并制定了具体的急加速降档控制策略和控制逻辑。在实车测试中,急加速的状态下得到了理想的降档效果。从而验证了湿式双离合器的扭矩控制方法正确性以及换挡控制策略合理性。

关键词： 膜片式离合器   设计   应用  

摘要： 离合器是保证汽车平稳启动及换挡、防止传动系统过载等高效传动性能的关键部件，通过协调发动机与变速器间的匹配连接，保证二者间高效传动性能。文章在对于膜片式离合器基本结构及性能特点深入了解的基础上，介绍了膜片式离合器的设计要点，并结合实际应用提出膜片式离合器应用优势及展望。

关键词： 弧线齿面齿轮   刀盘   几何接触分析   数控加工   承载接触分析   展成法齿面修正   齿面啮合半径误差   直线刃刀具  

摘要： 弧线齿面齿轮传动是一种具有自动调节定位功能的新型传动形式,与直齿面齿轮和斜齿面齿轮相比较,弧线齿面齿轮不但承载能力高,而且制造工艺简单、成本低。通过使用简单的直线刃刀盘和国内已有的数控加工中心或数控齿轮机床即可完成齿面加工,可短时期内设计制造出真正实际应用于航空领域分流/汇流的面齿轮传动装置。此外,由于面齿轮传动技术具有军事应用背景,弧线齿面齿轮传动技术必须立足于自主研究开发与国产化的道路。本文对弧线齿面齿轮基本啮合理论、加工原理、齿面设计、齿宽设计、齿面啮合与承载特性分析、齿面修形优化技术、弧线齿面齿轮副齿面及修形曲面的铣削加工以及滚检试验等关键技术问题进行了深入地研究,主要研究内容如下:1.研究了弧线齿面齿轮副的齿面展成加工方法。采用假想弧线齿产形齿轮与弧线齿圆柱齿轮和弧线齿面齿轮同时共轭啮合的展成加工方法,保证了弧线齿面齿轮副的精确啮合。设计了具有一定刀倾角的加工刀盘模型,建立了刀盘直线齿廓与渐开线齿廓的法截面方程。由空间坐标变换建立了假想弧线齿产形齿轮与产形齿条的齿面方程。2.研究了弧线齿面齿轮副齿面模型的建立。由啮合原理、微分几何学原理及空间坐标变换,建立了弧线齿面齿轮副工作齿面与齿根过渡曲面模型。建立了弧线齿面齿轮非根切的条件及避免尖顶的几何模型。计算实例建立了展成法加工弧线齿面齿轮副的精确三维模型,实现了基于数值齿面的弧线齿面齿轮副齿面高精度建模。为简化加工,选择常规的直线刃齿廓刀具代替渐开线刃齿廓刀具加工弧线齿面齿轮副。3.建立了考虑安装误差的弧线齿面齿轮接触分析（TCA）模型、承载接触分析（LTCA）模型。设计算例表明,经展成加工的弧线齿面齿轮副几何传动误差曲线是中凸的抛物线形,可吸收由各种安装误差产生的偏差,降低了啮合循环连接点处冲击。工作载荷下,采用直线刃齿廓刀具加工弧线齿面齿轮的面齿轮副已存在严重的边缘接触,承载传动误差幅值大,引起振动和噪声。4.研究了弧线齿面齿轮副齿面的修形优化。为提高弧线齿面齿轮副的传动质量与承载能力,对弧线齿面齿轮副进行修形补偿。预设齿面接触区长度计算相啮合凸凹齿面齿线半径差,实现弧线齿面齿轮副齿线方向的修形。根据承载接触分析,选取了刀盘旋转半径。对弧线齿面齿轮齿廓方向采用接近渐开线齿面的二次抛物线内凹形修形曲面,由一个周期的几何传动误差啮入点与啮出点幅值变化最小与承载传动误差幅值变化最小的多目标优化方法,采用遗传算法的权重系数变换法优化得到修形因子。修形偏差曲面与理论齿面叠加构造三维修形曲面。设计算例验证了完全可以使用简单的直线刃代替渐开线刃刀具加工弧线齿面齿轮,通过对弧线齿面齿轮修形优化的面齿轮副获得了良好的动态啮合与承载性能。5.研究了普通六轴联动数控机床加工弧线齿面齿轮副齿面及弧线齿面齿轮修形齿面。通过空间坐标变换,将刀倾型机床的调整参数转换成普通多轴联动数控机床的调整参数,建立了基于六轴联动数控机床加工弧线齿面齿轮副齿面模型。基于数控机床各轴敏感性分析,微调数控机床各轴加工弧线齿面齿轮修形曲面,建立了弧线齿面齿轮修形齿面的偏差模型,采用粒子群优化算法（PSO）,优化目标函数为齿面误差平方和最小,求解得到加工修形曲面数控机床各运动轴的微调量,与切削弧线齿面齿轮理论齿面数控机床各运动轴参数叠加得到加工修形齿面各运动轴参数,建立了六轴联动数控机床加工弧线齿面齿轮修形齿面模型。算例数字模拟曲面表明通过微调数控机床各轴能够有效地加工修形曲面,保证了加工精度。6.对弧线齿面齿轮副齿面设计及修形理论,啮合性能进行试验验证。完成了弧线齿圆柱齿轮、弧线齿面齿轮修形齿面的切齿,及弧线齿面齿轮副的滚检试验。试验结果与理论分析基本一致,验证了弧线齿面齿轮副展成加工方法、齿面设计、齿面修形优化设计、和啮合性能分析的正确性。验证了采用直线刃齿廓刀具加工弧线齿面齿轮并与弧线齿圆柱齿轮实现精确啮合传动的可行性。

关键词： 双圆弧齿轮   CAD系统   优化设计   参数化建模   有限元分析  

摘要： 齿轮传动是现代各类机械传动中应用最广的一种基本传动形式,齿轮传动技术成为机械工程技术的重要组成部分,在一定程度上标志着机械工程技术的水平。双圆弧齿轮传动具有渐开线齿轮传动无法比拟的特点,它具有承载能力高、齿面接触强度高、跑合性能好、润滑性能好、抗胶合能力强、制造工艺简单、使用寿命长、传动效率高及无最少齿根切限制等优点,目前已被广泛应用于石油、化工、冶金、煤炭、矿山、电力和建筑等行业的各种机械设备上。本课题选择GB/T12759-1991型双圆弧齿轮进行分析,课题依次从双圆弧齿轮传动的设计与校核CAD系统、优化设计、参数化建模和应力分析等方面进行了研究。论文的主要研究内容包括:(1)基于软件Visual C++6.0对双圆弧齿轮传动设计与校核CAD系统进行开发,该系统分别由信息输入、信息处理、信息输出三个模块组成。信息输入模块负责完成设计与校核时双圆弧齿轮零件信息的输入;信息处理模块负责生成所要设计双圆弧齿轮参数和校核齿轮满足强度要求的过程;信息输出模块负责将信息处理的结果输入到屏幕。(2)对双圆弧齿轮传动进行了可靠性优化设计。近似用一对双圆弧齿轮分度圆柱体积之和最小作为优化目标;把齿轮的主要参数定为设计变量;本文根据齿面接触强度和齿根弯曲强度可靠性计算方法确定可靠性约束条件,并建立了边界约束条件,最终得到了双圆弧齿轮传动的优化数学模型,并通过MATLAB优化工具箱对优化模型进行求解。(3)基于双圆弧齿轮基本齿廓以及齿廓参数与模数间关系,根据Pro/E参数化功能,得到了双圆弧齿轮参数化三维模型。在用户根据需要输入新的双圆弧齿轮基本参数时,即可生成相应的三维模型。根据参数化模型,在Pro/E中对一对啮合齿轮进行虚拟装配,并对装配模型进行干涉检测分析。最后对其进行运动学分析及碰撞检测,通过这样的分析检测排除了原始装配模型中可能的干涉情况。(4)基于有限元分析软件ANSYS,考虑到计算机的容量和计算速度的限制,本文选择双圆弧齿轮三齿模型进行分析。对三齿模型进行单元类型定义、施加边界约束以及划分网格,本文将中间齿沿齿宽方向划分为三段,分别在各段凹齿接触区和凸齿接触区施加载荷进行研究。建立三齿接触模型,分析了齿面接触应力,并利用齿面接触应力公式计算其齿面接触应力,比较两者求解结果。

关键词： 扭转减振器   传动系   离合器   大转角   刚度   阻尼  

摘要： 前置后驱车辆的传动系工作时由于存在多个自由度,传动系扭转振动通过结构传递和空气传递引起车身薄板共振、齿轮敲击等振动噪声问题一直是车辆NVH提升的重点关注问题,带减振机构的离合器从动盘作为传动系关键的减振部件,合理的参数匹配与调校对改善传动系振动噪声问题贡献较大。本文以某国产经济型前置后驱MPV车辆作为研究对象,针对主观评价的车内噪声问题,对传动系扭振进行建模分析。基于建立的13自由度传动系扭振模型,以车辆3挡、5挡加速工况为代表,分析系统自由振动固有频率与振型,结果表明传动系2阶、3阶固有频率正好落在发动机第2、第3、第4谐次频率范围内,其中发动机2阶、4阶为发动机主谐次,传动系存在共振风险。同时利用模型进行传动系强迫振动分析,分析表明3挡全油门加速工况下,发动机转速为1916r/min时系统存在共振,其频率正好对应传动系2阶固有频率,5挡工况下传动系没有共振风险。最后通过Rotec扭振测试系统实测系统扭振情况,对比分析测量结果和软件仿真结果,验证模型的可靠性。本文接着讨论减振器刚度、阻尼变化对传动系强迫振动的影响趋势,对比了减振器3组不同刚度和3组不同阻尼组合的方案对传动系强迫振动的影响,结果显示在阻尼不变的情况下增加扭转刚度值减振器减振效果变差且对应的共振转速也会上升,而在刚度不变的情况下增加阻尼值则会降低传动系扭振峰值,但过度增加阻尼将会影响传动系扭振在高速区间的表现。最后根据仿真分析对离合器减振器提出优化方向,介绍大转角从动盘的优化改进方案,再利用模型仿真和实车测试验证措施的贡献,为传统离合器减振系统的设计提供一定参考价值。

关键词： SPUR   BEHAVIOR   IMPACTS   NOISE  

摘要： This paper describes a research work on driveline modeling, torsional vibration analysis, and clutch damper parameters optimization for reducing transmission gear rattle on the vehicle creeping condition. Firstly, major driveline components, including quasi-transient engine, multistage stiffness clutch damper, detailed manual transmission and differential mechanism, and LuGre tire, are modeled, respectively. Secondly, powertrain system modeling adopting a two-stage stiffness clutch damper is constructed and analyzed. Transient responses predicted by the model show that the driveline undergoes severe torsional vibration and transmission gear rattle phenomenon. By analysis, it is concluded that the clutch damper works jumping between the first-and second-stage stiffness, which results in this problem for the creeping condition. Then, a three-stage stiffness clutch damper is proposed innovatively to solve this problem. It is shown that severe driveline vibration and gear rattle phenomenon are inhibited effectively. Finally, it draws a conclusion that clutch damper parameters could have a great effect on driveline vibration and gear rattle phenomenon and a three-stage stiffness clutch damper could be utilized to solve gear rattle phenomenon efficiently on the vehicle creeping condition.