本文關(guān)鍵詞：汽車變速器試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)載荷譜加載方法研究

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【摘要】：變速器作為汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵零部件之一,其性能好壞直接決定汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性的好壞。臺(tái)架試驗(yàn)是驗(yàn)證和評(píng)價(jià)變速器性能的最主要手段,由于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)和動(dòng)態(tài)加載方法的欠缺,變速器臺(tái)架試驗(yàn)主要以穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)為主,在變速器開發(fā)中盡管發(fā)揮了重要的作用,但隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,對(duì)變速器性能、品質(zhì)和開發(fā)周期提出了越來越高的要求,傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)已不能滿足變速器準(zhǔn)確高效的開發(fā)需求,尤其是變速器匹配標(biāo)定需要?jiǎng)討B(tài)試驗(yàn)臺(tái)來模擬實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,對(duì)實(shí)際行駛載荷譜進(jìn)行加載。為此,本文在分析和提取變速器動(dòng)態(tài)載荷譜特征基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究變速器試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)載荷譜加載方法,這對(duì)于指導(dǎo)變速器動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法編制,進(jìn)而提升變速器的開發(fā)效率和品質(zhì)具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。首先,根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)采集的變速器動(dòng)態(tài)載荷譜及采集方法,對(duì)典型工況動(dòng)態(tài)載荷譜進(jìn)行了時(shí)域和頻域分析,提取了動(dòng)態(tài)載荷譜變化率等動(dòng)態(tài)特征參數(shù),提出了變速器試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),為動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)提供了參考。其次,結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和CAD/CAE技術(shù),建立了變速器試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析,找出了臺(tái)架動(dòng)態(tài)特性影響因素。在此基礎(chǔ)上,基于動(dòng)態(tài)特性主要影響參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化建模,并進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化仿真分析,對(duì)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了優(yōu)化,并找出了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律。再次,運(yùn)用Simulink建立了變速器試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立了試驗(yàn)臺(tái)機(jī)電聯(lián)合仿真模型,對(duì)試驗(yàn)臺(tái)整體動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析,結(jié)合動(dòng)態(tài)特性影響因素,對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了優(yōu)化,提出了試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)化方案。然后,論文對(duì)動(dòng)態(tài)載荷譜在試驗(yàn)臺(tái)上的加載和復(fù)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。針對(duì)傳統(tǒng)載荷譜加載和復(fù)現(xiàn)方法的不足,結(jié)合動(dòng)態(tài)載荷譜特征及經(jīng)典控制理論,提出了基于Z_N頻域響應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)控制方法及基于系統(tǒng)傳遞函數(shù)的動(dòng)態(tài)載荷譜加載和復(fù)現(xiàn)方法,并對(duì)該方法進(jìn)行了仿真分析,在試驗(yàn)臺(tái)上較好的復(fù)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)載荷譜,驗(yàn)證了方法的有效性。最后,在已有變速器試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上,結(jié)合提出的試驗(yàn)臺(tái)優(yōu)化方案,搭建了變速器動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái),編制了變速器試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)載荷譜加載軟件。以提取的動(dòng)態(tài)載荷譜為加載信號(hào),進(jìn)行了動(dòng)態(tài)載荷譜加載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化后試驗(yàn)臺(tái)對(duì)動(dòng)態(tài)載荷譜的跟蹤效果好,試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)性能明顯提高,驗(yàn)證了載荷譜加載方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.523

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