汽车变速器试验台动态载荷谱加载方法研究

发布时间：2017-12-08 17:35

  本文关键词：汽车变速器试验台动态载荷谱加载方法研究

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【摘要】：变速器作为汽车传动系关键零部件之一,其性能好坏直接决定汽车的动力性、燃油经济性和驾驶舒适性的好坏。台架试验是验证和评价变速器性能的最主要手段,由于动态试验台和动态加载方法的欠缺,变速器台架试验主要以稳态和准动态为主,在变速器开发中尽管发挥了重要的作用,但随着汽车技术的发展,对变速器性能、品质和开发周期提出了越来越高的要求,传统的稳态试验已不能满足变速器准确高效的开发需求,尤其是变速器匹配标定需要动态试验台来模拟实际运行环境,对实际行驶载荷谱进行加载。为此,本文在分析和提取变速器动态载荷谱特征基础上,重点研究变速器试验台动态性能和动态载荷谱加载方法,这对于指导变速器动态试验台设计和动态试验方法编制,进而提升变速器的开发效率和品质具有重要的理论意义和工程应用价值。首先,根据试验场采集的变速器动态载荷谱及采集方法,对典型工况动态载荷谱进行了时域和频域分析,提取了动态载荷谱变化率等动态特征参数,提出了变速器试验台动态性能指标,为动态试验台动态特性设计提供了参考。其次,结合系统动力学理论和CAD/CAE技术,建立了变速器试验台机械系统动力学模型,对试验台动态特性进行了仿真分析,找出了台架动态特性影响因素。在此基础上,基于动态特性主要影响参数进行了参数化建模,并进行了多目标优化仿真分析,对试验台动态特性进行了优化,并找出了转动惯量等关键参数对动态特性的影响规律。再次,运用Simulink建立了变速器试验台控制系统数学模型,结合机械系统动力学模型建立了试验台机电联合仿真模型,对试验台整体动态特性进行了仿真分析,结合动态特性影响因素,对系统动态特性进行了优化,提出了试验台的优化方案。然后,论文对动态载荷谱在试验台上的加载和复现方法进行了研究。针对传统载荷谱加载和复现方法的不足,结合动态载荷谱特征及经典控制理论,提出了基于Z_N频域响应的试验台控制方法及基于系统传递函数的动态载荷谱加载和复现方法,并对该方法进行了仿真分析,在试验台上较好的复现了转矩转速动态载荷谱,验证了方法的有效性。最后,在已有变速器试验台基础上,结合提出的试验台优化方案,搭建了变速器动态试验台,编制了变速器试验台动态载荷谱加载软件。以提取的动态载荷谱为加载信号,进行了动态载荷谱加载试验。试验结果表明优化后试验台对动态载荷谱的跟踪效果好,试验台动态性能明显提高,验证了载荷谱加载方法的有效性。
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.523

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本文编号：1267283