机械变速器齿轮敲击及抑制措施试验研究

利用专用台架试验和实车试验系统地研究了机械变速器齿轮敲击动力学特征、产生机理及抑制措施.首先,阐述了变速器齿轮敲击试验工况和传感器布置方案,明确试验测试和数据后处理中的注意事项;其次,通过专用台架试验测试了原车装备的离合器扭转减振器性能参数,利用实车试验分析原车在驻车怠速和爬行2种稳态工况下变速器齿轮敲击现象;最后,提出通过扭转减振器参数调校抑制齿轮敲击强度的方法,并通过实车试验验证其有效性.研究成果可进一步为离合器产品开发和解决工程实际中的变速器齿轮敲击难题提供参考.     

机械变速器齿轮敲击现象建模及其影响因素

利用车辆基本参数和实车传动系统各部件的等效转动惯量、扭转刚度和阻尼扭转特性参数,建立了包含LuGre轮胎模型在内的传动系统非线性扭转振动和车辆纵向平移运动耦合模型.利用耦合模型再现了车辆处于一挡加速工况下各非承载齿轮对的敲击情况,并分析了各非承载齿轮对敲击强度的主要影响因素.结果表明,合理设计各挡位齿轮对齿侧间隙和等效转动惯量大小可有效抑制机械变速器齿轮敲击现象.     

双质量飞轮怠速敲击的能量影响因素分析与验证

分析了与双离合变速器匹配的双质量飞轮在发动机怠速工况下,减振弹簧和次级侧传力板之间、次级侧花键和变速器输入轴之间产生敲击的机理;提出了一种将敲击能量作为评价双质量飞轮敲击异响的方法;用正交试验（DOE）的设计方法指导仿真试验,厘清了双质量飞轮各关键参数对敲击能量的影响,提出了优化基础阻尼来抑制弹簧敲击的解决措施;通过实车试验验证了敲击能量仿真试验的研究方法有效,验证了仿真试验结果、客观试验结果和主观评价之间的一致性。     

基于单元建模法的怠速工况传动系建模及多种扭转减振器性能对比

采用单元建模法建立怠速工况传动系四自由度扭振模型,并对3种扭转减振器进行仿真对比。首先,为了能准确反映发动机动态扭矩波动对传动系扭振的影响,建立发动机准瞬态模型,并考虑动态摩擦力矩对其输出扭矩的影响;其次,对现有应用较为广泛的离合器扭转减振器、双质量飞轮扭转减振器以及一种新型离心摆式双质量飞轮进行非线性建模;同时对变速箱怠速工况常啮合齿轮对进行精确建模,并考虑齿轮啮合间隙、时变啮合刚度以及从动齿轮转动过程产生拖曳力矩等因素对模型精度的影响;然后对扭振模型进行试验验证;最后利用所建模型对3种扭振减振器性能进行对比分析。研究结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,模型精度高,满足工程仿真需求;安装离心摆的新型扭转减振器减振性能最好,怠速工况振动衰减幅度达70%,能够进一步提升车辆NVH性能。     

某SUV车内低速轰鸣的分析与优化

为了改善某SUV汽车加速过程中存在的低速抖动和轰鸣问题,进行了振动与噪声测试和仿真分析,提出了将单质量飞轮改成双质量飞轮、减小离合器弹簧的扭转刚度、增大传动轴的轴径以及在传动轴的末端安装扭转减振器等多种优化方案.通过综合路况实车试验,发现了安装的扭转减振器的橡胶存在老化和难以控制阻尼的问题.结果表明:低速抖动和轰鸣问题发生在发动机转速在1 200 r·min~(-1)附近,主要由传动系统的低速扭振引起;提出的优化方案能有效改善传动系统的低速扭振问题,同时能降低驾驶员和乘客耳旁的A级噪声2~3 d B;减小离合器的扭转弹簧刚度和增大传动轴的轴径为最终确定的优化方案.     

变速器齿轮传动刚柔耦合建模与疲劳寿命预测

齿轮轴系的疲劳寿命预测是变速器设计开发过程中的重要环节。文章考虑变速器总成各零部件之间的动力学关联及其约束特征,在ADAMS中建立了变速器总成的多体动力学模型;结合变速器总成的台架试验工况,应用ANSYS软件进行齿轮副的静力学分析,通过弯曲应力和接触应力对所建有限元模型进行了校验;提取变速器齿轮副的模态中性文件,在ADAMS中建立其柔性体模型,进而建立变速器总成的刚柔耦合模型;基于模态叠加法进行瞬态动力学分析,并与在ANSYS中进行的有限元分析结果进行对比,验证了柔性体模型的有效性;得到变速器一挡齿轮危险点的应力谱,利用名义应力法和Miner损伤累计理论,对其进行疲劳预测,并利用台架试验进行了验证。验证试验表明,仿真结果与试验结果基本吻合,该文方法有效。     

汽车变速器齿轮敲击动力学问题研究综述

论述了汽车变速器齿轮敲击动力学问题的研究现状和发展趋势.针对汽车变速器齿轮敲击问题,从敲击的产生机理、数学模型的求解方法、敲击客观评价方法、齿轮敲击试验研究、齿轮敲击解决途径五个方面论述了变速箱齿轮敲击动力学问题研究内容和方法.在分析总结前人主要研究成果与不足的基础上,重点从仿真模型优化、试验方案有效性和客观评价方法合理化等角度提出今后在汽车变速箱齿轮敲击动力学问题的研究建议.     

离合器到离合器动力降挡过程控制机理研究

对汽车自动变速器离合器到离合器动力降挡过程控制机理及控制策略进行了研究.从理论上阐明了动力降挡过程两离合器之间的动力转化机理,进而提出两离合器之间实现理想动力搭接的方法,并通过仿真及实车试验进行了验证.揭示了离合器完全结合瞬间产生换挡冲击的机理,并指出减少这种冲击的策略.在机理研究的基础上提出了基于输入轴转速目标轨迹的分段控制策略,并进行了仿真和实车试验验证,结果证明了机理分析的正确性和控制策略的可行性.      

手动变速箱空挡齿轮敲击问题的影响因素分析

齿轮敲击噪声会严重影响整车声品质,为研究该问题,建立手动变速箱空挡齿轮敲击问题的4自由度模型,模型包括2个非线性因子:离合器扭转刚度和轮齿弹性接触力.根据建立的动力学方程,讨论了齿轮敲击噪声的判定条件,分析了离合器参数的影响(扭转刚度、迟滞阻尼力矩、黏滞阻尼系数和刚度转变节点),发现第1级刚度和迟滞阻尼减小,敲击噪声降低,而随着离合器阻尼系数的增大,敲击噪声先减小后增大,存在1个最优解.分析了离合器以外的参数的影响(主从动轮阻尼系数、转动惯量、飞轮转速和扭矩波动幅值),发现主动轮阻尼系数、从动轮惯量减小,从动轮阻尼系数、主动轮惯量增大,更快的发动机转速和更小的发动机激振力矩有利于改善敲击.     

基于液电馈能减振器的整车操纵稳定性仿真

通过仿真分析液电馈能减振器对操纵稳定性的影响,得到了液电馈能减振器在不同仿真工况下的评价指标与传统减振器基本保持一致的结果,具备实车试验可行性.描述了液电馈能减振器工作原理,并描述其阻尼特性;选取具有代表性的工况进行仿真研究,如双移线、转向盘角阶跃和鱼钩测试等工况,将车身横摆角速度、侧倾角和侧向加速度作为评价指标,通过对比上述三个指标来评价液电馈能减振器对车辆操纵稳定性的影响;选取马达排量、单向阀开启压力和管路内径作为关键参数,分析其对操纵稳定性的影响,为液电馈能悬架的匹配提供理论基础.