双离合器变速箱换档动力学和控制

依据包含一双离分器变速箱的汽车动力传动系统的详细动力模型开发了一个集成的动力传动系的换档控制.基于换高档和换低档以及发生于变速箱相同一部分的换档控制的仿真结果证实了该控制器的工作.采用带有再现单向离合离工作目标为均匀传递发动机转矩离合器滑动的闭环控制制订了控制法则,进一步的要素是通过发动机控制和离合器压力操纵的组合对发动机速度的闭环控制.此外,它证实了变速箱换档时输出转矩的控制可增加控制的持久性以及提供了直接操纵换档品质的方法.最后讨论了通过方便的液力传动锥型同步器在总换档质量方面予选换档的动力影响.     

基于解决变速箱怠速敲齿的摩擦离合器传动系统的建模与分析方法

建立汽车怠速状态下传动系统的四自由度集总参数模型,给出怠速工况下系统动态响应的计算方法。定义齿轮敲击指数作为怠速敲齿的评价指标,分析离合器从动盘扭转减振器的多级扭转非线性特性、齿轮间啮合力时变特性对齿轮敲击指数的影响。针对一汽车怠速时敲齿的问题,利用建立的模型,对扭转减振器的一级扭转刚度和一级扭转角进行改进,分析离合器改进前后变速器的齿轮敲击指数、齿轮啮合力以及啮合齿轮间相对位移随时间的变化。在怠速工况下,测试分析离合器改进前后对发动机舱变速器侧的噪声、变速箱壳体振动加速度的影响。测试结果和计算结果表明:齿轮敲击指数与变速器侧的噪声、变速箱壳体振动加速度有一定的关联性;基于本文的建模分析方法,可调整离合器的扭转减振器一级扭转刚度和一级扭转角,降低汽车怠速时变速器的敲齿现象。     

基于正交试验法的离合器动力学模型优化

针对某国产MPV车型在三档加速工况存在的变速器齿轮敲击异响问题,运用多体动力学软件建立传动系统动力学模型模拟其三档加速工况传动系的动力学特性,通过灵敏度分析确认离合器参数对该模型建模及分析精度影响较大。以变速器一轴齿轮角加速度二阶次曲线试验结果为目标,针对离合器参数进行正交试验设计及参数优化并由此获取离合器参数最优值。结果表明:经正交试验设计选出的离合器参数取值组合可提升模型仿真分析精度。     

工程车辆换挡瞬态的动力学仿真模型

用动力学分析模型和计算机仿真技术来模拟工程车辆中由离合器操纵的齿轮换挡所激励的动力传动瞬态响应，提出了分析具有多个离合器和互连行星排的变速箱动力学特性的方法。所建立的仿真模型可用于优化系统设计参数、评价传动系统的零件寿命和车辆换挡的平顺性。     

动态带制动模型为提高传动系仿真的应用

在现代车辆设计过程中，广泛采用的分析工具是采用试验方法对设计估算进行补充。有效利用时，则可导致开发时间的缩短和改善车辆的性能。一部自动变速箱(AT)装置的开发过程可以得益于能精确得到AT换档动作的分析表达式。在典型的AT装置中，摩擦组件如湿式离合器和带制动是为自动换档用来改变行星齿轮传动的配置。因此，一个精确的摩擦组件动力学表达式是予示AT换档动作的关键。在不同的工况下，摩擦组件的接合特性相差很大。显然在1970认为其基本接合物理学是相同的，它相对现代的作为予测计算用的高效模型是有益的。本文阐述首先试图在传动系仿真中利用一个动态摩擦组件模型，特别补充用一个动态带制动模型予示一个4档AT装置在不同工况下的换升档动作。仿真结果和由一动态测量试验台测的试验数据很好一致。该动态带制动模型提高了传动系模型的换档予测性能，并且可进行换档质量和控制策略的分析估算。     

轿车中不同传动系组合的变速箱装置的应用

轿车中最常见的传动系组合是前纵置式发动机后轮驱动和东西方向安装前横置驱动动力系以及由此派生的变型全轮驱动，这些传动系组合用于不同的车辆中。目前主要采用的变速箱装置有4或5档自动变速箱和4、5或6档手动变速箱，少量生产自动化的手动变速箱（AMT）和无级变速箱（CVT），现在正在开发不同型式的自动化手动变速箱如双离合器传动的动力轴变速箱和弧锥环轮式变速器。本文对关于所有不同传动系组合的结构和变速箱装置在不同传动系中的特殊应用给予简要阐述。本文主要研究变速箱结构和尺寸的安装情况，所有速比下的节油趋势，排染和噪音的降低，性能，平顺性，变速箱质量和制造成本。这将产生在不同传动系组合中采用某种变速箱装置的评价和建议。今后6档自动变速箱和6档手动变速箱将在标准传动中广泛采用。无级变速器将在前横置式驱动中的应用增大，6档手动变速箱在前横置式驱动中占优势，在这方面自动化的程度将增加，转矩接近180Nm，优先选择采用自动化的手动变速箱。横置式传动无级变速器在350Nm范围内应用占支配地位大于350Nm的将采用自动变速器。     

基于解决传动系统变速器齿轮敲击的分析方法

建立一汽车传动系统6自由度动力学模型,模型中包括发动机、离合器、变速器与整车,考虑了变速器内承载齿轮副以及非承载齿轮副啮合间隙。以变速器输入轴的角加速度值为评价指标,研究模型参数变化对传动系统扭转振动的影响。利用序列二次规划法对存在非承载齿轮敲击问题的某车辆的飞轮转动惯量和离合器设计参数进行优化。根据优化结果,试制了离合器,并对新旧离合器下传动系统非承载齿轮敲齿的情况进行测试,测试了变速器处的输入轴扭转角加速度、变速器壳体处加速度以及发动机舱变速器侧声压。测试结果表明,增大飞轮侧转动惯量和离合器阻尼转矩、合理地调节离合器刚度可以衰减变速器输入轴角加速度幅值,抑制非承载齿轮副敲击现象。     

车辆传动系的扭转振动的复合模型和仿真

车辆传动系是一个小阻尼的非线性系统，具有不同分系统之间相互动态作用的多自由度。具有许多激根源，如在动力传动链中的间隙形成的扭转冲击，这样的激根源存在于传动系花键和差速器内的小齿轮对冠齿轮的传动间隙中。在慢速行驶中突然增加和释放油门或离合器的快速接合都可随之带来噪音和振动响应，涉及工业中的‘微冲’。本文介绍一种车辆传动系的模拟方法，它可以证实大家熟知的微振‘Clonk’和‘慢动’现象。这种模拟是以车辆传动系可认为部分集总和部分分散的假定为基础，而对于这种装置是完全合适的。由此可以导出控制方程式的一个分析解，这是过去不曾研究过的。由该模拟求得的结果与可比车辆传动系总集成模型相比较。     

新型传动超越离合器

这种装载机用新型传动超越离合器,对传统装载机用行星式变速箱内的超越离合器（即二轴总成）进行改进,改变了原来离合器存在的不合理结构,延长了传动零件的寿命,可自动调整或按比例输出扭矩,提高了装载机的承载能力和工作可靠性。 新型传动超越离合器的结构特点为,它的输入轴组件有带齿轮的输入轴、内环凸轮及滚柱左右挡圈,在输入轴两端分别装入轴承后,用螺栓和螺母将它们连接固定在一起。在内环凸轮的滚道壁上开有内孔,在内孔中装入弹簧座及弹簧,在滚道上装入滚柱,然后将其装配在外环齿轮的内脏中。外界动力分别通过输入轴组件…     

基于能量波动的变速器齿轮敲击异响评价方法研究

从能量波动角度分析汽车变速器齿轮敲击过程,提出一种用于评价汽车变速器齿轮敲击异响的指标——能量波动指标。基于ADAMS软件建立传动系动力学模型并应用能量波动指标仿真分析变速器齿轮敲击异响,将分析结果与试验测试数据及主观评价进行对比验证并划定齿轮敲击异响阈值。结果表明,能量波动指标能够准确评价齿轮敲击异响,可用于工程。     

双离合变速器预选档策略下齿轮敲击动力学分析

双离合自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)在预选档状态下具有换档无动力中断和换档平顺等优点,然而在预选档策略下双离合自动变速器的齿轮敲击问题更加突出。以某型湿式双离合变速器为研究对象,分别建立变速器1档无预选以及预选2档下的齿轮敲击动力学模型。模型中各空套齿轮拖曳力矩包括齿轮搅油阻力矩、轴承阻力矩以及同步器阻力矩,此外,模型还考虑了变速器非功率流中未结合状态下离合器所产生的拖曳力矩。齿轮接触模型在考虑齿面弹性接触的基础上,计入了由润滑效应引起的齿隙间非线性油膜力。运用龙格库塔算法对模型求解,获得各齿轮副的动态响应。通过变速器敲击台架试验验证了动力学模型的可行性,计算结果与试验结果具有较好的一致性。对变速器齿轮动力学响应的研究结果表明：在一定角加速度激励下,变速器中空套齿轮存在明显的双面敲击现象;预选档位并不会对无预选状态下已发生敲击的齿轮副产生影响,但是预选档后,变速器非功率流分支发生改变,变速器内空套齿轮数量增多,整体上使变速器敲击问题更加突出。     

Gear rattle analysis of a torsional system with multi-staged clutch damper in a manual transmission under the wide open throttle condition

Vibro-impacts of a manual transmission in vehicle systems occur normally at the location of unloaded gear pairs, correlated with firing strokes from the engine. These vibro-impacts are possibly simulated by modeling the nonlinear dynamic characteristics and then, the problems can be resolved by efficiently designing multi-staged clutch dampers. For the sake of understanding rattle phenomena, a practical manual transmission with a front-engine and front-wheel drive configuration is investigated. First, the dynamic characteristics of the given system is examined on the basis of a modal analysis. Second, the nonlinear simulation model is developed under the wide open throttle condition by focusing on the third gear pair engaged and fifth gear pair unloaded case. Third, specific multi-staged clutch damper is examined using linear and nonlinear models, and rattle phenomena are investigated by employing a multi-staged clutch dampers with single- and dual-mass flywheels. Finally, estimation on the drag torque is conducted by assuming that the vehicle system is under the steady state condition. Thus, the rattle phenomena can be simulated under different driving conditions with the known input torque profiles.     

含侧隙齿轮副的动载荷分析

以振动理论为基础，提出一种考虑齿轮拍击振动的齿轮动载荷的数值计算方法。建立计算动载荷的齿轮冲击模型，在模型中考虑了齿轮正、反冲击时实际的啮合刚度，并给出啮合柔度的计算方法。分析在考虑静态传递误差、啮合刚度、侧隙、摩擦力及外部扭矩变化等多种激励时，作用在轮齿上的动态载荷以及整个齿轮上的综合动态载荷的计算公式。最后通过实例分析作用在轮齿上的动态载荷、综合动态载荷变化规律以及相关激励参数对动态载荷的影响。     

3K型行星轮系的单元分析法

将3K型行星轮系分解为3个简单的K-H型轮系单元,然后对这些单元进行运动分析和受力分析,列出方程组并求解。这种方法不仅可以求出每个构件的角速度和所受的力矩,整个轮系的功率流向也随之确定,而且还得到一个通用的效率公式。根据功率流向,发现轮系中存在的循环功率流就是这类轮系效率较低、甚至发生自锁的原因。同时,举例证明通过减小循环功率与输出功率的比值可以适当提高这种轮系的啮合效率,从而为这类轮系的改进和设计提出了一种新方法。     

深孔钻机离合器接合过程动力学特性分析

以深孔立轴岩心钻机深孔钻进启动时离合器为研究对象,建立离合器接合过程动力学模型,利用MATLAB编程求解微分方程数值解,研究了离合器操纵、启动挡位和钻孔深度等因素对接合时间、滑摩功率、滑摩功等接合过程参数的影响。研究发现:随着钻孔深度的增大离合器接合时间延长,滑摩功线性增大。挡位传动比对离合器从动部分的等效转动惯量、等效阻力矩影响大,对于特定钻机可以在500米以浅采用二挡直接启动。     

重型车用新型硅油风扇离合器的设计

硅油风扇离合器是一种有效的节能产品,国外对其应用非常重视。这里对影响硅油风扇离合器性能因素进行了分析,并对影响离合器性能的重要结构尺寸进行了优化设计。开发了一种新型的用于重型车的硅油风扇离合器并对产品进行了台架实验和实验分析。实验结果表明,该硅油风扇离合器具有较好的温度响应特性和较低的功率消耗,取得满意效果,达到了设计目的。     

基于振动相对量法的齿轮敲击振动辨识

整车转毂振动测试中测得的手动变速器箱体振动信号包含了多种部件的振动信号,传统方法无法从测试信号中直接获取齿轮敲击振动信号,故无法定量评价齿轮敲击振动水平。本文提出了运用敲击振动相对量来辨识齿轮敲击振动的方法。该方法首先对箱体振动信号进行人耳特性滤波,然后进行回归和平滑处理获得稳态振动信号。将滤波后的振动信号减去稳态振动信号,得到的振动相对量即为非承载齿轮对的瞬态敲击振动信号,最终可辨识出齿轮敲击振动的发生时刻、频率范围和水平。在实车试验中,采用该方法在3.5s的测试时间内,识别出振动相对量最大的134个齿轮敲击振动信号,其发生时刻与敲击振动信号回放得到的134个敲击噪声发生时刻完全相同,辨识结果与人的主观感受一致,即准确辨识出了齿轮敲击振动。得到的辨识结果可用于定量评价齿轮敲击振动水平,校核理论模型的正确性,研究不同参数对齿轮敲击振动水平的影响规律,找出关键影响因素并优化处理,从而改善齿轮敲击性能。     

Connecting clutch elements to planetary gear trains for automotive automatic transmissions via coded sketches

This article presents a synthesis procedure to find feasible clutch layouts for a given planetary gear train clutching sequence. The method of constructing coded sketches for a planetary gear train is first introduced. In a coded sketch, all coaxial links, excluding the output link, are arranged in a specific order called a coaxial-link sequence. Based on the coaxial-link sequence, each link is encoded with three codes: x-code, y-code, and xy-code. Two identification rules are then concluded by examining these codes. Rule one tells how to arrange a band clutch without passage interference. Rule two is used to knock out the invalid clutching sequences leading to infeasible clutch layouts. According to the proposed coded sketches and rules, a synthesis procedure is then established for the purpose of finding all feasible coded layouts in a logical way from a given clutching sequence. Coded layouts can be directly and easily transferred to general clutch layouts. Two examples are used to demonstrate the feasibility of the synthesis procedure.     

计算啮合齿轮轮齿间油膜挤压的齿轮敲击振动模型

本文一个非线性单自由度模型用来分析在汽车手动变速箱中出现的齿轮敲击振动.为了考虑由于啮合齿轮的两轮齿间间隙充的油的阻尼的影响,推荐了一个简单的计及油膜挤压影响的一维模型.该挤压模型假定阻尼力与油粘度和轮齿曲面油膜的延展有关,而这种延展又取决于润滑条件(干聚油坑,飞溅,浸浴).由某些数字仿真提供的结果,进行对一对斜齿渐开线齿轮轮齿碰撞后检定油降低高频振动的能力.特别通过用对传动齿轮谐和运动的影响分析从动齿轮的瞬态响应来研究油粘度和间隙延展对敲击特性施加的影响.