行星齿轮两档变速器的纯电动汽车性能仿真

由于电动汽车采用固定速比减速器,驱动电机很难同时满足车辆的爬坡性能和最高车速要求,因此设计开发了行星齿轮两档变速器。利用ADVISOR软件建立行星齿轮两档变速器的纯电动汽车仿真模型,然后选择CYC_ECE_EUDC_LOW循环工况,对纯电动汽车性能进行仿真。结果表明:行星齿轮两档变速器的纯电动汽车能够满足我国纯电动汽车动力性要求,且电机大部分工作在高效率区域,为电动汽车的设计和参数选取提供理论依据。     

含齿侧间隙两挡变速器电动汽车传动系统扭振分析

针对一款含两挡变速器的纯电动汽车,建立电机、电机轴、两挡变速器、变速器中间轴、变速器输出轴、主减速器/差速器总成、左右半轴、轮胎/车身等子模块模型,考虑常啮合齿轮副、一挡齿轮副、主减速器齿轮副的齿侧间隙,建立整个传动系统的非线性扭振动力学模型.运用MATLAB软件,采用龙格库塔法进行数值求解,分别对比分析不同齿侧间隙对...     

纯电动汽车两档自动变速器换档探究

汽车的两档自动变速器换档是汽车自动变速器控制功能里比较重要地成分,换挡规律要求控制参数其正确对电动汽车自身的舒适性、动力性以及续驶里程都有着比较重要的作用。本文规划了动力性以及经济性这两个换挡的具体情况,运用CRUISE系统对其仿真以及进行优化,以此推断出合理的电动汽车的变速器其换挡规律,以便增快续驶里程以及更能够有效地节约能源。     

两挡AMT斜齿轮弯扭轴耦合非线性振动特性分析

纯电动汽车两挡机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)中,斜齿轮传动系统的非线性振动会引起变速器的振动和噪声.为研究两挡AMT斜齿轮系统的非线性振动特性,结合实际变速器结构,考虑齿轮系统的时变啮合刚度、齿侧间隙、静态传递误差以及轴承支撑刚度等因素,建立两挡AMT斜齿...     

电动汽车牵引无限变速器的传动特性研究

设计了用于电动汽车传动系统的牵引无限变速器(TIVT).在分析其基本结构和工作原理的基础上,系统地分析了其核心部件的运动学和动力学特性,建立了传动比、滑动率、传递转矩和传动效率的数学模型,进而利用仿真软件ADMAS对其主要传动特性进行了分析研究和数值计算.结果表明,当输入转速不变时,输出转速随操纵环摆动角的变化而变化;当动力传动部件之间纯滚动或滑动率较小时,牵引无限变速器的传动效率较高,合理的设计可使传动效率达到99%.以某型号纯电动汽车为计算实例,其它条件完全相同时,匹配TIVT的电动汽车续驶里程较原车增加8.8km.     

变速器齿轮参数优化与啸叫声控制的研究

从降低变速器啸叫声的角度出发,通过振动噪声台架试验识别出主要噪声源,分析了齿轮系统的动态激励,确定了产生啸叫声的主要激励源是齿轮副的啮合冲击;分别通过减小侧隙、增大重合度对齿轮副进行低噪声结构优化,对降低变速器由于齿轮产生的啸叫声有较好的作用。     

非均匀梁结构减振降噪吸振装置的多目标优化设计

非均匀梁结构广泛存在于汽车、航空、船舶等工业领域中。开展非均匀振声分析和优化,对实现结构的整体减振降噪具有重要意义。引入一类含平动和转动自由度的吸振装置,首先建立沿轴向几何尺寸非均匀的梁结构振声分析数学模型。该数学模型中吸振装置和非均匀梁的运动方程相耦合。运用传递矩阵方法,对耦合系统进行频域内的振声响应分析,提出表征结构在频域内的振声优化指标。应用多目标粒子群算法,对耦合吸振装置的非均匀梁结构的振声指标在频域内进行多目标优化。优化变量包括吸振装置的个数、刚度参数、布置位置等。在5 Hz至800 Hz频段内对吸振装置进行多目标优化设计,实现非均匀梁结构在该频段内的减振降噪。     

纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究

为解决纯电动汽车采暖时采用电加热方式导致能源利用率低,降低纯电动车的续航里程这一问题,本文设计了分别采用四通阀和阀组的热泵空调系统并搭建了实验台,通过实验测试了系统的制冷量、制热量及耐振动性能。结果表明:采用四通阀的热泵空调系统与采用阀组的热泵空调系统在名义工况下制冷量和制热量约为2 kW,两套系统制冷模式时的出风温度皆为15.3℃,制热模式时的出风温度分别为41.3℃和38.2℃;两种热泵空调系统在低温工况下制热量均降至800 W左右;采用四通阀的热泵空调系统在振动状态下易出现窜气导致系统工作不稳定,损坏压缩机;采用阀组的热泵空调系统在振动状态下运行稳定。     

面向电动汽车租赁的多目标服务组合优化设计

电动汽车租赁行业迅速发展。为满足消费者和企业的综合需求,研究了面向电动汽车租赁的多目标服务组合优化设计方法。借助模糊理论确定各服务项权重,引入失望理论描述顾客的欣喜与失望感知以计算感知绩效,建立方案成本、相容度、市场竞争指数的计算方法,最终提出顾客感知绩效最大、成本最低、方案相容最优、市场竞争力最大的电动汽车租赁多目标服务组合优化设计模型。通过一种面向多阶段的多目标权重确定法对不同阶段的多目标决策设定权重。最后,通过实际项目案例对模型进行有效性验证,针对推广市场的不同阶段分别制定服务组合套餐,目标优化结果显著,为电动汽车租赁企业在服务设计方面提供了科学有效的决策方法。     

变风载下风电齿轮箱内部激励规律研究及动态特性优化

风电齿轮箱作为风电机组的关键部件,其动态特性直接影响整个机组的运行。以某兆瓦级风电齿轮箱为研究对象,考虑箱体、行星架的结构柔性后,建立风电齿轮箱耦合动力学模型,并分析了其动态响应。针对单一工况所得的齿轮修形量未必适用于其它工况的问题,对各工况下的风电齿轮箱各级齿轮副内部激励进行了加权处理,以各齿轮内部激励和最小为优化目标,基于遗传算法寻求适用于多工况的最优修形量,并结合齿轮宏观参数优化来改善风电齿轮箱的动态响应。结果表明,通过宏观参数优化及齿轮修形后,各工况下风电齿轮箱的振动加速度及结构噪声均得到了有效改善。研究结果为兆瓦级风电齿轮箱动力学特性优化提供了依据。     

电动汽车拍振问题分析及改进

某电动汽车的空调系统存在间歇性异常振动噪声,严重影响驾乘舒适性。文章首先采用分别运行法快速锁定了压缩机和冷却风扇为故障相关零部件,并基于零部件结构特征分析、拍振理论分析、时域数据分析和频谱分析确认该故障为拍振;然后通过传递路径分析及试验确认了该拍振故障的作用机理;最后针对压缩机和冷却风扇两个关键零部件,分别基于源、路径两个方面提出了多种改善措施并通过单品及整车验证确认了改善方案的有效性。分析结果表明,降低振源激励、提升传递路径隔振能力可有效处置拍振问题,车内噪声降低可达8.1 dB(A),降幅约为13.94%。     

多工况人字齿轮传动系统结构减振分析及优化

为更有效降低人字齿轮传动系统振动,分别对由人字齿轮传动系统振动产生的源激励(齿面啮合质量)及振动传递系统(箱体结构)进行减振降噪设计。选择综合效果较好的齿面三维修形方法在多载荷工况下对人字齿轮小轮齿面进行以减小轮齿间啮合振动为目标的修形优化设计;为确定箱体结构优化改进方向,对齿轮箱体进行以静态(箱体最大变形量)动态(低阶固有频率)相结合的结构拓扑优化;据箱体拓扑优化结果确定箱体可减重部位及需加强的结构选定箱体尺寸优化参数并对以箱体机脚处振动加速度均方根值最小为优化目标的箱体结构优化。实例计算与试验结果表明,齿面三维修形方法振动最大降幅理论计算为20.5%、实验为18.9%,减振为12%;而两者相结合则降低幅度达27.3%,效果更好。     

纯电动客车振动试验分析及动力总成隔振优化

汽车电动化使动力总成的振动噪声特性发生很大变化,带来了新的NVH问题,作为短途客运主要运输工具的纯电动客车尤为明显。针对某纯电动客车在行驶中存在振动较大的问题,结合实车试验与理论仿真,研究其振动传递特性及隔振优化。首先,基于LMS Test.lab振动噪声测试平台,采集了车内地板与底盘关键点的振动信号进行振动试验分析,根据车内地板振动响应特性对18条振动传递路径进行振动贡献量分析,求解出各个传递路径对车内目标点振动的贡献量,确定振动的主要贡献路径。其次,根据传递路径分析结果,针对主要贡献路径上的减振关键环节(动力总成悬置)进行隔振性能分析,结果显示电机动力总成悬置系统较差的隔振性能是引起车内振动过大的主要原因。为此,进一步建立了六自由度动力总成优化模型,采用多岛遗传优化方法对悬置系统参数进行优化匹配设计。结果表明,悬置系统的隔振性能获得了显著提升,车内振动过大问题得到有效解决。     

电动车减/差速器振动特性分析及改进

以某纯电动车的减/差速器为研究对象,首先考虑齿轮啮合刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承因素,建立了齿轮传动系模型;然后考虑传动轴、差速器壳体以及减速器壳体的柔性,建立了减/差速器系统综合耦合模型,对其进行动态响应仿真分析及试验验证;最后通过轮齿微观修形减小齿轮传递误差波动的幅值,降低壳体表面阶次振动的峰值。结果表明,所建立的综合耦合模型能较好的预测减/差速器系统的振动特性,揭示各个振动阶次产生的原因,轮齿修形可使齿轮副传递误差波动幅值和壳体表面阶次振动峰值分别降低40%和57%,对减/差速器啸叫问题的解决起到一定的积极作用。     

新型混合动力汽车全数字电力驱动系统的研究

混合动力汽车电机要求高效、高功率密度、低脉动转矩,普通电机显示出了其局限性;Halbach电机是一种新型永磁电机:独特的永磁体结构使其磁极磁场呈单边且正弦分布,在增加气隙磁通密度、削弱转子轭部磁通密度的同时,又可减少磁场谐波,这有利于提高电机的功率密度和效率、减小电机的体积和脉动转矩;基于MATLAB的Hallbach电机设计软件和基于ANSYS有限元分析软件极大地减少了样机设计时间;针对Halbach电机特点设计了基于DSP2407A混合动力汽车全数字电力驱动系统,实验结果证明Halbach电机在混合动力系统中有较大的优越性.     

电动汽车空调系统异响分析与评价

某电动物流车空调系统存在间歇性轰鸣异响,严重影响驾乘舒适性。文章首先采用分别运行、试错排除等工程方法并结合频谱分析快速定位噪声源(电动压缩机)及主要传递路径(安装支架);接着运用模态测试、CAE仿真等手段,确认该轰鸣异响源于电动压缩机振动激励经支架总成共振放大并传递至车身致使地板薄壁钣金局部共振产生的结构噪声;然后对源、路径和响应3个方面逐一分析,提出2种改进方案进行单品及实车验证;最后,运用客观参量和烦恼度综合指标对改进前后的车内声品质进行评价分析。结果表明,改进传递路径可快速有效处置该空调系统轰鸣异响问题,噪声峰值降低了19 dB(A),烦恼度降低72.1%,车内声品质得到显著改善。     

汽车空调的气动噪声分析与降噪方案设计

利用数值仿真和试验相结合的方法,开展在研车型空调系统气动噪声的研究。运用宽频噪声源模型和计算气动声学方法(CAA),对某汽车空调系统的气动噪声进行数值模拟,得到空调内部的噪声源分布情况,仿真和试验的频谱变化趋势比较吻合,风量最大偏差为3.5%。给出优化风道型面、改变蜗舌形状、风道包裹吸声棉等降噪措施。     

车辆传动系统线性弯扭耦合振动响应灵敏度研究

由于车辆上采用的发动机工作转速较宽,无法完全避免共振现象的发生。针对上述问题对车辆传动系统动态特性的分析从固有特性的分析转移到动力响应的分析上来,并衍生出基于动力响应的灵敏度分析。以某车辆传动系统作为研究对象,建立了线性弯扭耦合集中参数动力学模型及方程。应用直接求导法建立了灵敏度方程,进行了响应灵敏度计算,分别研究设计参数对扭转方向的力矩和弯曲方向上力的影响,获得了轴段附加扭转力矩和轴承支反力对设计参数的灵敏度,并将同一灵敏度量在纯扭和弯扭系统下的结果进行对比。研究表明:弯扭模型计算出的响应灵敏度值比纯扭模型的计算结果小10%~20%,但规律趋于一致;弯曲方向上的力和扭转方向上的力矩对设计参数的灵敏度与该位置的振动能量大小相关,能量越大其对同一参数的灵敏度也越大。     

基于传动误差检测法的早期齿轮磨损故障诊断

摘 要：针对齿轮系统在复杂结构复杂工况下早期故障难诊断的问题,借鉴精密机械中检测齿轮安装误差和加工误差的传动误差检测法,建立含故障的二级齿轮系统传动误差信号模型,分析中间轴齿轮早期单齿齿面磨损对齿轮系统传动误差的影响及特征规律。经齿轮传动系统实验台实测信号研究结果证明：传动误差信号信噪比高,能够有效识别复杂齿轮系统中齿轮早期磨损故障。