工程车辆传动系统换挡冲击度分析与仿真
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图片说明： cp(3)式中，t1为离合器开始滑摩时刻;t2为离合器结束滑摩时刻;T为摩擦力矩，N·m;ω1为离合器主动片转速，rad/s;ω2为离合器从动片转速，rad/s;μ为动摩擦因数;Fn为法向总压力，N;z为摩擦副个数;Ｒcp为摩擦片有效半径，m。由上式可知，要减小滑摩功就要缩短滑摩时间，尽快将离合器实现结合。1.1.3换挡时间换挡时间指从控制器发出换挡指令到某一新挡位离合器完全结合并平稳运行所用时间。在满足车辆换挡冲击和滑磨功的要求下，应尽量缩短挡位切换过程所用时间。整个换挡过程消耗的时间如图1所示，可表示［6］为t=t1+t2－Δt12(4)式中，t1为离合器开始放油到完全分离的时间，s;t2为离合器快速充油、缓冲升压、阶跃升压过程所用时间，s;Δt12为两个离合器换挡重叠时间，s。图1换挡时间换挡时间对于冲击度和滑磨功的影响是矛盾的，换挡时间越长，则换挡过程中的冲击度越小，而滑磨功越大;反之，若换挡时间越短，则冲击度越大，滑磨功越校所以换挡时间对于换挡品质的控制有十分重要的作用。1.2换挡品质的影响因素液力变矩器由涡轮、泵轮和导轮组成，它根据泵轮和涡轮之间的转速关系使导轮改变液流方向来进行变矩，是一种能随车辆行驶阻力的不同而自动改变变矩系数的无级变速器;其依靠自身内部结构的特点，使液体定向流动［7］，实现了液能和动能的相互转换，对动力传递和切断起到了一定的作用。液力变矩器因其自适应外载荷和柔性系统的特点，具有保证车辆平稳起步、减小传动系统振动、防止超载等优势，能一定程度地改善换挡品质。工程车辆动力换挡过程是一个或几个离合器分离的同时，另外一个或几个离合器结合，在此过程中通过电磁阀控制不同的油路，
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图片说明： .1离合器缸内油压离合器缸内油压是控制离合器结合或分离的动力，由式(1)可知，换挡过程中，冲击度与变速器输出轴的转矩有关，即与控制离合器传递摩擦转矩的油压有关。油液的不可压缩性决定了在动力换挡过程中液压系统刚性大的弊端。换挡越急促，油压波动范围越大，，就越容易造成离合器传递的摩擦转矩大的波动，需液压控制回路对充放油油压进行缓冲控制。1.2.2换挡时序工程车辆起步和动力换挡参与的离合器有2个或者2个以上，参与动作的离合器不同接合顺序直接影响着换挡品质，要对不同离合器作用时间进行控制。图2压紧机构油压换挡重叠特性为了保证动力换挡功率的连续性和换挡的平稳性，离合器摩擦片结合和分离应有重叠时间，称为换挡重叠，换挡重叠主要取决与参加动作的油缸的油压开始作用时间和油压增减规律［8］。在升挡和降挡时，离合器的换挡重叠是不同的，即油缸的充放油规律不同，如图2所示。升挡时，换挡重叠要合适(图中实线)，才能保证动力传递不中断，发动机(涡轮)转速变化平稳，转矩冲击小，离合器滑摩功小;降挡时，换挡重叠最好是不足(图中虚线)，发动机在离合器分离后卸载升速，有利于与接合的离合器同步，减少换挡时间，同时获得较好的换挡质量。1.2.3惯性能量ZL50装载机的高挡位传动比小于低挡位传动比，第41卷第7期工程车辆传动系统换挡冲击度分析与仿真143
【作者单位】： 四川大学制造科学与工程学院;四川日机密封件股份有限公司;
【分类号】：TH132
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