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关键词： 离合器   摩擦振颤   摩擦系数   外部激励   接触压力   评估模型  

摘要： 离合器的接合稳定性是衡量车辆换挡品质的重要指标,也是影响和制约传动系统性能与服役时间的主要因素之一。针对本文的研究对象,基于其摩擦特征与界面特征,从摩擦系数随相对滑动速度变化以及切向-法向模态耦合的角度研究了离合器的摩擦振颤问题。通过理论建模、稳定性分析、数值计算与仿真和试验测试等方法,获得了离合器摩擦振颤的发生机理和临界条件,研究了摩擦热效应对摩擦振颤的作用,全面分析了离合器自身参数和轴系参数等对摩擦振颤的影响,并通过快速傅里叶变换评估了摩擦振颤的幅频特征,为离合器和传动系统的优化设计提供了参考。本文所做的主要工作包括:(1)通过试验测试建立了离合器摩擦系数模型和控制油压模型,并将其运用到动力传动系统动力学模型中,通过引入综合导入阻尼获得了摩擦振颤的临界条件。仿真和计算表明只有当摩擦系数随相对滑动速度变化的负斜率达到一定程度时,离合器摩擦振颤才会发生,同时压力的波动也会引发摩擦振颤,控制油压的变化历程对摩擦振颤也有显著影响;离合器从动部分转动惯量的增大以及变速器输出轴刚度的增加均能够不同程度地削弱摩擦振颤。(2)通过建立多自由度动力传动系统扭振模型,获得了模型的解析解,研究了发动机转矩激励和外部阻力矩激励对离合器摩擦振颤的影响。此外,通过数值仿真分析了离合器摩擦振颤对传动系统动态输出特性的影响。研究表明:仅当外部激励频率接近或等于系统固有频率时,外部激励对离合器摩擦振颤的影响才比较显著,而在其他频率范围内,外部激励的影响是微弱的;同时综合外部激励、负斜率摩擦系数以及波动的接触压力等因素对传动系统动态响应的影响是不容忽视的。(3)提出了有限体积法-有限单元法的交叉算法求解了热传导方程和热弹性方程,获得了摩擦热作用下的摩擦副表面温度分布与界面接触压力分布,并将接触压力的分布与变化进行了函数化表征,研究了离合器摩擦热振颤特性。研究表明:在相同的初始均匀压力作用下,由于摩擦热的作用,摩擦界面的压力呈非均匀分布,而且不同界面的压力分布形式和峰值均是不一致的,接触压力分布的不均匀性随滑摩过程逐渐增强;接触压力沿径向分布的不均匀性对摩擦振颤的影响较小,但是周向的压力扰动会使摩擦振颤显著增强,严重破坏离合器的接合稳定性。(4)通过快速傅里叶变换的方法研究了不同因素影响下的离合器摩擦振颤频率特征,采用包络线反映摩擦振颤的幅值变化并获得了其幅值特性,建立了离合器摩擦振颤评估模型,据此预测了不同条件下的离合器摩擦振颤,结果表明评估模型具有良好的预测效果。(5)设计并搭建了多片离合器试验台架,测试了不同转速差以及不同控制油压时的离合器主从动部分转速和转矩变化以及摩擦副温度变化。将试验结果与理论分析结果进行对比,证明了离合器存在摩擦振颤现象,验证了理论研究的准确性。

关键词： DSG   起步控制   换挡控制   控制品质  

摘要： 本文以履带车辆直接换挡式自动变速器为研究对象,考虑其高速重载、复杂的路况条件以及动力性、可靠性及高功率密度的要求,建立整车动力学模型,并对其关键部件离合器在滑摩过程中的特性进行研究通过制定合理的起步换挡控制策略,仿真分析并试验验证了相关参数的变化对控制品质的影响规律。本文所做的主要工作包括:(1)建立整车动力学模型,包括发动机模型、离合器模型、负载模型,首先对比不同的发动机模型的表达方式的适用范围并合理选取了发动机稳态模型,分析离合器接合过程中摩擦系数对控制参数和控制品质的影响,其后按照起步换挡过程工作特性,建立起步换挡动力学模型。(2)为了全面客观的评价车辆动力性、经济性、平顺性、可靠性,引入动载系数、滑摩功、接合时间、热负荷、发动机转速波动等指标,建立较完善的品质评价系统。(3)制定起步过程联合控制策略。通过综合考虑驾驶员意图、发动机的运行状态和离合器的接合状态,利用模糊PID控制算法输出离合器的接合油压,并利用PI控制通过调节油门开度实现对发动机目标转速的追踪。分阶段讨论换挡过程的控制策略,转矩相阶段实现发动机转矩在两个离合器上的切换,需采用合理的离合器油压控制;惯性相阶段是离合器主被动转速同步阶段,需进行发动机和离合器的联合控制。(4)仿真分析了初始转速差、负载、油压特性对起步品质的影响,传动比、发动机转速调节、换挡车速对换挡品质的影响。通过台架试验验证了上述参数对接合品质的影响。通过对本文的研究,可以为履带车辆DSG控制策略的制定和控制品质的优化提供依据。

关键词： 农用车   损伤形式   工作面   裂纹   烧蚀   高倍缺陷(金属)   分离杠杆   从动盘毂   离合器   压盘   分离轴承  

摘要： 离合器工作质量好坏关系到农用车的行驶性能、动力性能、操作性能和可靠性能。因此,在使用中要定期对离合器进行及时保养和维修,以保证其良好的技术状态,使农用车正常行驶。下面将农用车离合器的检修方法叙述如下,供农用车驾驶员及维修人员参考。1.压盘的检修(1)压盘的损伤形式。压盘的损伤形式有工作面烧蚀、龟裂、划伤等。(2)压盘裂纹的检修。在彻底清洗压盘后,观察表面有无裂纹或缺陷,如有应报废。

关键词： PCB六轴数控钻床   直线电机   力学性能分析   优化设计   可靠性分析  

摘要： 随着电子产业的蓬勃发展,PCB板(printed circuit board)作为电子产品的基础元件,它在电子产品中的地位越来越重要。PCB六轴数控钻床是用来加工PCB板的专业机床,其性能直接关系到PCB板的加工质量。随着PCB板向高精度、高密度、多层次、孔径小发展,对PCB六轴数控钻床提出了更加严格的要求,对比国内外PCB六轴数控钻床的发展,我国的PCB六轴数控钻床还存在着很大的差距。因此,对PCB六轴数控钻床进行深入研究具有重要的意义。直线电机是一种新型的驱动方式,它在传递力时不需要转换装置,并且具有精度高、无磨损、无离心力的特点,广泛运用到PCB数控钻床中。论文对由直线电机驱动的PCB六轴数控钻床进行深入研究,采用“设计—力学性能分析—优化设计—可靠性分析”进行结构设计与分析,Y轴部件作为PCB数控钻床重要的部件之一,它的性能影响着钻床的整体性能。(1)在Y轴部件的设计过程中借鉴绿色设计思想,结合模块化设计方法,利用CAD/CAM技术,对Y轴的主要部件进行结构设计和虚拟装配,并制定了相应的装配工艺,在设计中着重对工作台和夹持定位装置进行了设计和分析。(2)工作台是Y轴最重要的部件之一,若能使工作台质量更轻、刚度更高,就能提高Y轴部件的整体性能。论文提出多孔结构的思路,在保证工作台刚度的同时,降低质量。由于多孔结构形状、尺寸与排布形式的多样性,在力学性能分析中,仅选用四类减振孔板(正三角形、正四边形、正六边形、圆形)的工作台进行力学性能分析。结果显示工作台的变形主要集中在直线电机安装位置处。综合考虑实际加工情况,选用正六边形减振孔板结构的工作台进行优化设计。(3)工作台的微小变形与振动,都会影响其精度,在力学性能分析结果的基础上,论文运用Workbench对正六边形减振孔板工作台进行参数优化。参数优化后的工作台质量更轻、刚度更高,加工制造方便可靠,成本低。将多孔结构运用到工作台中更能提高其综合性能。(4)为了提高Y轴部件的可靠性,提高加工质量,延长使用寿命,对Y轴部件进行了失效因素分析,得到了可靠性计算公式。PCB六轴数控钻床Y轴部件结构优化设计和力学性能分析,找出了Y轴部件的薄弱环节及工作台最易变形位置,为改善Y轴部件结构提供了依据。将多孔结构运用于工作台设计,有效改善工作台的性能,改善了PCB六轴数控钻床整体性能,提高了机床的加工精度和加工效率。

关键词： 双离合器PHEV   动力传动系   转矩分配   正交试验  

摘要： 石油资源短缺以及由汽车尾气排放带来的环境污染是当前汽车工业发展亟待解决的两大难题,插电式混合动力汽车(PHEV),综合了纯电动汽车和传统车的优势,具有整车燃油经济性好、尾气排放污染低和较长的续驶里程,而被视为是解决这两大难题的有效方法。本文以插电式混合动力车为研究对象,以提高整车经济性为目标,进行了动力系统参数匹配、动力系统建模、转矩管理策略的设计及整车动力系统参数的综合优化。根据PHEV性能要求,对动力系统的组成及基本工作模式进行了分析,制定了PHEV参数匹配的流程,并对动力系统参数进行了匹配设计。建立了PHEV的整车模型,应用了实验数据为主,再根据经验进行修正的方法,在GT-SUIT软件中建立了整车动力学模型、发动机模型、驾驶员模型、ISG电机模型、离合器模型、驱动电机模型及电池模型。控制器模型包括模式识别和转矩管理功能,其模型在Matlab/Simulink环境中建立。通过仿真分析的方法对模型进行验证,模型为转矩分配策略的设计和动力系统参数综合优化提供了必要的仿真平台。为了解决基于规则的转矩分配策略对不同的驾驶循环适应性差的缺陷。本文引入了模糊算法,设计了基于模糊控制的转矩分配策略。在前人对于基于动态规划的全局优化控制策略研究结果的基础上,引入了理论SOC参考轨迹,使行程结束时SOC正好降至最低,整车经济性最优。转矩分配策略包括串-并联模式决策模糊控制器、并联转矩管理模糊控制器和串联转矩管理三部分,通过将SOC和?SOC作为控制器的输入,使SOC沿着理论SOC轨迹波动。通过仿真实验验证了该转矩分配策略的可行性。为了克服动力传动系和转矩分配策略中影响整车经济性的参数较多、计算量很大的问题,设计了正交试验方案对整车参数进行优化。选择了七个影响PHEV经济性的参数,按照正交试验表安排了仿真试验,用极差分析和方差分析方法对实验结果进行分析,得到了各个参数对经济性的影响大小及最佳经济性方案。本文所采用的插电式混合动力汽车传动系参数和转矩分配策略的综合优化和仿真分析方法,对解决系统参数设计、转矩管理策略研究,实现动力系统最佳经济性匹配方案提供了理论和仿真方法借鉴。

关键词： 螺线管电磁铁   新型电磁离合器   仿真分析   电磁力  

摘要： 基于螺线管电磁铁原理设计了一种新型电磁离合器,为确定其关键结构参数,利用ANSYS对进行建模和仿真分析计算。论述了当新型电磁离合器内外齿间隙和内外齿相对长度发生变化时对电磁力的影响规律,同时分析了在不同内外齿间隙下新型电磁离合器磁通密度矢量图的变化情况。分析结果表明:电磁力随着内外齿间隙的增大而减小;随着内外齿相对长度的增加,电磁力先减小后增大。由此可选出合适的内外齿间隙和内外齿相对长度,为新型电磁离合器的进一步优化设计奠定基础。

关键词： 汽车   离合器   故障分析   处理  

摘要： 本文主要介绍汽车离合器在装配、使用过程中的一些常见故障及预防处理措施。

关键词： 恒转速   起步控制   混合动力   神经网络   模糊控制  

摘要： 混合动力汽车是一种介于传统燃料汽车与纯电动汽车之间的汽车,兼具两者的优点。本文研究的CVT混合动力采用多片湿式离合器取代了传动效率较低、结构较复杂的液力变矩器,使得传动系统不但具有传动效率高、结构简单、制造成本低、维护保养方便等优点,还同时保留了原来CVT的无级变速特性。起步控制作为CVT关键技术中的难点之一,其性能的优劣直接关系到CVT传动系统的整体性能。发动机起步是混合动力汽车重要的起步方式,是必不可少的一种方式。本文对采用多片湿式离合器的CVT混合动力汽车的发动机起步主要开展如下几部分的分析与研究:(1)简述本文研究的CVT混合动力汽车传动系统的结构特点与工作原理;总结了离合器起步控制国内外研究现状。(2)简述了离合器的结构、工作原理以及对传动系统的两种起步装置进行了分析;通过分析多片湿式离合器扭矩的传递特性,建立了相应的数学计算模型;分析了多片湿式离合器起步的客观评价指标和影响因素、起步控制策略以及接合过程,确定了以发动机恒转速控制策略为基础的离合器控制策略。(3)通过得到的发动机试验数据构建了发动机扭矩稳态输出模型,对离合器接合过程进行了动力学分析并构建了传动系统的动力学模型,确定了起步时车辆的阻力矩;根据发动机恒转速起步控制机理,分析制定了发动机目标转速、目标发动机扭矩、离合器油压变化率、离合器传递扭矩达到目标值所需时间等主要控制数表。(4)简述了发动机恒转速控制策略中常采用的节气门分段线性控制和模糊控制方法,并在Matlab/Simulink中构建相应的模型进行仿真分析;针对这两种控制方法存在的问题,提出根据发动机需求扭矩,采用PID方法对节气门进行控制,通过建立相应Simulink模型得到的结果,表明此方法的控制性能更佳。(5)总结了发动机恒转速起步控制策略中出现的问题;采用BP神经网络对目标油门踏板开度进行预估,建立相应的仿真模型,并对比分析了预估前后仿真结果;提出利用模糊理论建立驾驶员的起步意图模型,并以此对发动机恒转速控制中发动机目标转速和离合器液压缸油压变化率两个控制参数进行修正,通过建立的仿真模型得到的仿真结果,表明此方法可以很好的体现驾驶员的起步意图同时实现实际条件下的发动机恒转速起步。

关键词： 周布式弹簧离合器膜片   弹簧式离合器   结构特点  

摘要： 本文对周布弹簧式离合器和膜片弹簧式离合器的结构特点做了详细的介绍,以帮助机手和维修人员认识离合器少走弯路,提高工作效率。

关键词： AMT   电动执行机构   离合器控制系统   dSPACE仿真试验  

摘要： 电控机械式自动变速器(AMT,Automated Mechanical Transmission)是在传统的机械式变速器的基础上,取消了离合器踏板,加装微机控制系统而形成的自动变速器,从而实现了离合器控制与选换挡控制的自动化。其中,离合器控制是AMT的核心技术之一,其性能的好坏直接影响AMT性能的优劣。本文对AMT电动离合器控制系统展开研究,主要内容有以下几个方面:(1)以膜片弹簧离合器为研究对象,研究了离合器工作特性,建立了膜片弹簧弹性特性模型与离合器转矩传递模型。通过分析离合器接合过程和动力学研究,得出了最佳接合规律,在此基础上提出了分段控制方案,即:在半接合阶段,为降低离合器的接合冲击,以冲击度限制下的最大接合速度接合离合器;在完全分离和完全接合两个阶段,以无冲击度限制的最大接合速度接合离合器。(2)根据执行机构的设计要求,以蜗轮蜗杆和齿轮齿条为传动方案,设计了执行机构各零部件尺寸参数。然后,运用UG软件对离合器和执行机构各零部件进行了三维建模。选择无刷直流电机为驱动电机,确定了电机技术参数,并结合其工作原理,建立了电机的数学模型。最终,建立了整个电动执行机构的数学模型。(3)进行了PID控制算法研究,针对接合速度的控制,提出积分分离PID控制方法,设计了速度和电流双闭环控制器。在MATLAB/Simulink中建立了电动离合器控制系统模型,并以接合过程为例,进行了控制系统仿真。仿真结果表明,所设计的控制系统模型具有良好的动态响应,实现了接合速度和接合位移的精确跟踪,较好地满足了控制要求。(4)为了进一步验证控制系统设计的有效性,选择d SPACE DS1401处理器和DS1505 I/O板,研究了硬件电路结构与原理,建立了基于Simulink和RTI的控制系统模型,利用RTW生成了实时控制代码,并运用Control Desk进行试验调试,完成了快速控制原型试验。结果表明,所设计的控制器满足离合器对接合速度和接合位移的控制要求。