基于粘性联轴器的新型电驱动防滑系统研究

发布时间：2017-11-23 10:03

  本文关键词：基于粘性联轴器的新型电驱动防滑系统研究

  更多相关文章： 粘性联轴器 驼峰效应 流场仿真 机电耦合 动力学仿真

【摘要】：为了解决近年来能源紧缺和环境恶化等生态问题,减少燃油车的尾气排放,发展电动汽车为大势所趋。电动汽车驱动形式包括集中驱动和独立驱动,相较于集中驱动,独立驱动电动汽车可以单独地控制每个驱动轮的驱动力矩来改善车辆的行驶通过性。但是当车辆行驶在恶劣路面上时,对独立驱动车辆施加的控制会造成车辆动力性的下降,影响车辆的加速性能。针对这一问题,本文依托国家自然科学基金,设计了一种动力耦合装置粘性联轴器,对其工作原理进行了深入的研究,并分析了机电耦合防滑控制对整车性能的影响。首先对粘性联轴器的结构和工作原理进行初步介绍,对粘性联轴器的粘滞阶段,剪切阶段和驼峰阶段三个工作阶段进行了过程分析。推导、求解得到输出剪切力矩准确的表达式,并对粘性联轴器内部温度变化过程进行了分析计算,从而修正了粘性联轴器在剪切阶段的转矩输出模型。接着研究了驼峰现象产生的原因和触发过程,并对触发驼峰现象的各种影响因素进行了分析,为接下来粘性联轴器的结构设计和参数匹配提供了理论基础。其次,在计算流体力学软件Fluent前处理器Gambit中建立粘性联轴器内部流场的三维简化模型,划分并得到高质量网格,使用求解器对划分网格后的流场模型进行数值计算,得到了内、外摩擦片上的压力、温度、速度、硅油粘度等的分布情况,根据仿真结果对粘性联轴器的内部流场进行了分析,验证了粘性联轴器的工作原理。然后,对粘性联轴器内部结构进行了优化设计,验证了优化后参数对粘性联轴器输出转矩的积极影响。综合实际的设计要求,结合相关理论和经验,设计制造出粘性联轴器的试验件。依托实验室的双路测功机系统,搭建了粘性联轴器的试验台架,试验结果表明粘性联轴器的结构符合设计要求。在此基础上通过实验验证了粘性联轴器在不同参数下的转矩传递特性,与仿真结果进行比较,表明了理论模型的准确性。最后,利用前人所建的整车仿真模型,应用机械动力耦合控制和电子防滑控制联合的机电耦合控制策略,分析了独立驱动电动车辆在双附着路面上行驶的动力性和转弯工况时的操纵稳定性。仿真结果表明,机电耦合防滑控制相较于单独的防滑控制策略使车辆的通过性和驱动稳定性均得到明显提高。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72

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本文编号：1218060