四驱汽车传动效率分析与测试系统设计

发布时间：2017-09-16 17:02

  本文关键词：四驱汽车传动效率分析与测试系统设计

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【摘要】：本文针对四驱汽车传动效率问题,首先,对传动系统基础部件功率进行特性分析和理论计算,并基于MATLAB/Simulink建立各传动系统部件的传动效率仿真模型和整车的传动系统效率模型。仿真分析得出各档位转速工况下分动器传动效率和整车的传动系统效率。其次,设计了四驱汽车传动系统综合性能试验台的机械系统,同时基于LabVIEW软件编写了一套分动器性能测试及扭矩传动效率测试软件。最后,通过装机加载测试获得其传动系统关键部件的效率实验数据,以验证所建立的各部件传动效率模型的正确性,具体内容如下:通过对四驱汽车传动系统功率损失的基础部件分析,建立每个单元功率损失数学模型。结合热力学理论、机械原理等相关知识,对四驱汽车各传动系部件功率损失进行理论分析,利用动力学、静力学等相关理论知识和摩擦功率损失的一些经验公式,运用MATLAB/Simulink建立了传动部件中齿轮啮合、摩擦片(干湿片组)、轴承摩擦功率损失、以及旋转零部件风阻、搅油等功率损失数学模型。最终搭建了各部件传动效率仿真模型和整车的传动系统效率模型,并对分动器的传动效率和整个四驱传动系统效率进行仿真。为了对四驱汽车传动系统关键部件传动效率进行试验研究分析,设计了四驱汽车传动系统工作模拟试验台。主要对试验台要求及方案、传动部件的选型、各机械总成的联接、前后行驶阻尼的模拟、以及试验台控制系统进行了设计,最终完成整体台架的搭建。针对试验台架测试系统,基于LabVIEW开发环境编制测控软件,并结合PXI硬件设计试验台的测控系统,测控系统能够实现实时数据采集、监测控制以及离线数据分析等功能。基于四驱传动系统综合试验台与测控系统对某款适时四驱传动系统关键部件分动器的扭矩传动效率进行测试,依据机械式分动器传动效率测试方法标准,制定分动器传动效率试验方案,对四驱汽车关键部件分动器的传动效率进行试验并对实验数据进行处理分析,验证了分动器功率损失理论和仿真分析结果统一性,并分析误差。
【关键词】：四驱汽车传动系统 分动器 传动效率 试验台
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景和意义11-13
• 1.2 四驱汽车传动系统概述13-15
• 1.2.1 机械式全时四驱传动系统13-14
• 1.2.2 分时四驱传动系统14
• 1.2.3 适时四驱传动系统14-15
• 1.3 国内外研究现状15-17
• 1.3.1 四驱汽车传动效率研究现状15-17
• 1.3.2 台架测试系统研究现状17
• 1.4 课题来源和研究目的17-18
• 1.5 主要研究内容18-19
• 第二章 四驱汽车传动效率建模19-35
• 2.1 四驱汽车传动系统功率损失理论推导19-26
• 2.1.1 离合器摩擦功率损失19-20
• 2.1.2 搅油功率损失20
• 2.1.3 轴承摩擦功率损失20-22
• 2.1.4 齿轮啮合摩擦功率损失22-26
• 2.1.5 油封功率损失26
• 2.2 四驱汽车传动系统效率建模26-31
• 2.2.1 变速箱26-27
• 2.2.2 分动器27-28
• 2.2.3 差速器28
• 2.2.4 主减速器28-29
• 2.2.5 半轴29
• 2.2.6 驱动车轮的传动装置功率损失29-30
• 2.2.7 四驱汽车传动系统30-31
• 2.3 四驱汽车传动系统效率的仿真结果31-34
• 2.3.1 分动器传动效率31-33
• 2.3.2 汽车传动系统效率33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 四驱汽车传动系统试验台设计35-45
• 3.1 传动系统试验台设计原理35-36
• 3.1.1 试验台设计要求35
• 3.1.2 分动器试验台功能及方案的选择35-36
• 3.2 试验台设计方案36-42
• 3.2.1 试验台总体布置36-38
• 3.2.2 试验台各机械系统总成38-41
• 3.2.3 试验加载技术41-42
• 3.3 试验台控制系统设计42-44
• 3.3.1 控制系统总体设计方案42-43
• 3.3.2 数据采集系统43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 四驱汽车分动器试验台测控软件开发45-55
• 4.1 上位机软件介绍45-47
• 4.1.1 LabVIEW简介45
• 4.1.2 LabVIEW软件的结构45-46
• 4.1.3 Microsoft Access简介46-47
• 4.2 测控系统软件结构设计47-49
• 4.2.1 功能与结构设计47-48
• 4.2.2 菜单设计与界面实现48-49
• 4.3 测控系统软件程序设计49-54
• 4.3.1 登陆程序设计49-50
• 4.3.2 数据库链接程序设计50-52
• 4.3.3 LabVIEW与PLC通信程序设计52
• 4.3.4 驱动系统控制信号程序设计52-53
• 4.3.5 信号采集与存储程序设计53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 四驱汽车分动器传动效率测试试验与分析55-62
• 5.1 测试试验55-57
• 5.1.1 测试对象55
• 5.1.2 分动器样件安装试验准备55-56
• 5.1.3 汽车机械式分动器台架试验方法56-57
• 5.2 四驱汽车传动系统效率测试试验57-58
• 5.2.1 四驱汽车传动系统效率测试原理57
• 5.2.2 传动效率测试工况57-58
• 5.3 分动器传动效率测试58-61
• 5.3.1 传动效率测试工况58-60
• 5.3.2 测试结果与仿真结果对比分析60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 个人简介68-69
• 攻读硕士学位期间取得科研成果情况69

【参考文献】

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本文编号：864285