某混合动力汽车变速器纯电动模式的换挡性能仿真与评价

发布时间：2017-08-03 00:11

  本文关键词：某混合动力汽车变速器纯电动模式的换挡性能仿真与评价

  更多相关文章： 纯电动模式 换挡性能 同步器 调速 仿真分析

【摘要】：变速器作为汽车传动系统的核心部件之一,其运动学和动力学特性关系到传动系统的作用效率乃至整车性能。换挡性能是变速器在换挡过程中所表现出来的一种物理特性,研究变速器的换挡性能对于提高设计效率和产品质量具有重要意义。为打造真正意义上的中国自主品牌汽车,我国的各大汽车厂商加强了对关键零部件自主开发的力度。本文所研究的混合动力汽车变速器正处于设计阶段,期望利用仿真技术研究纯电动模式下变速器的换挡性能,实现改善该变速器换挡平顺性的目的。本文先以简化处理后的对标变速器(只包括低挡齿轮组)作为研究对象,用ADAMS和Pro/E联合建模方式,建立对标变速器的多体动力学仿真模型,仿真分析电机是否主动参与调速的换挡过程。再建立对标变速器的试验台架,进行对应工况的换挡试验。通过对标模型的换挡性能仿真与试验结果的一致性比较验证仿真方法的可行性,并得到在纯电动模式下电机必须参与调速、且电机调速后的目标转速应满足同步器主动部分转速高于被动部分转速的结论。用同样的方法建立开发中的混合动力汽车变速器纯电动模式下的多体动力学仿真分析模型。在电机主动参与调速且调速后同步器两端有一定转速差下,对变速器两个工作挡位之间的换挡性能进行仿真分析,以换挡时间和换挡冲量为指标评价各转速差下混合动力汽车变速器纯电动模式下的换挡性能,为换挡控制策略的制定提供依据。最后,针对某一转速差,运用ABAQUS对两个挡位的同步器进行有限元分析,得到同步过程中同步器的应力分布状态。将有限元结果作为FEMFAT软件的输入,考虑脉动循环冲击进行疲劳仿真分析,以疲劳循环次数评价同步器的疲劳寿命。本文为混合动力汽车变速器纯电动模式下的换挡性能分析提供了有效的仿真方法,说明了在变速器的设计阶段可以通过仿真分析预测和评价不同工况下的换挡性能。
【关键词】：纯电动模式 换挡性能 同步器 调速 仿真分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.212
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题研究目的及意义10-11
• 1.2 混合动力汽车的研究现状与发展概述11-13
• 1.2.1 混合动力汽车发展概述11-12
• 1.2.2 国内混合动力汽车前景分析12-13
• 1.3 变速器换挡性能的研究概况13-19
• 1.3.1 常见变速器的换挡性能简介13-16
• 1.3.2 变速器换挡性能仿真研究概述16-19
• 1.4 本文主要研究工作19-21
• 第二章 纯电动模式下的换挡性能理论分析21-33
• 2.1 纯电动模式下换挡性能评价指标21-24
• 2.2 纯电动模式下的换挡控制策略分析24-27
• 2.3 纯电动模式下换挡过程动力学研究27-30
• 2.3.1 换挡过程力学特性分析27-29
• 2.3.2 换挡过程的动力学数学建模与分析29-30
• 2.4 目标转速对换挡性能的影响分析30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 对标变速器的多体动力学仿真建模33-46
• 3.1 Pro/E与ADAMS简介及联合建模流程33-35
• 3.2 变速器整机模型在Pro/E与ADAMS之间的数据传递35-38
• 3.3 同步器动力学仿真模型的建立38-43
• 3.4 变速器整体动力学仿真模型的建立43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 对标变速器的换挡性能仿真分析与试验验证46-59
• 4.1 不同换挡策略下的动力学仿真分析46-48
• 4.2 不同目标转速下动力学仿真分析48-52
• 4.3 对标模型变速器换挡性能的试验验证52-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 设计变速器的仿真分析59-77
• 5.1 设计变速器的动力学仿真模型的建立与分析59-63
• 5.2 同步器有限元模型的建立与分析63-71
• 5.2.1 ABAQUS/Explicit简介及有限元建模流程63-64
• 5.2.2 同步器有限元模型的建立64-69
• 5.2.3 同步器有限元模型的结果分析69-71
• 5.3 同步器疲劳寿命预测71-75
• 5.4 本章小结75-77
• 总结与展望77-79
• 全文总结77-78
• 对本课题未来研究工作的展望78-79
• 参考文献79-83
• 攻读学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84-85
• 附表85

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