同步器的优化设计和工作过程仿真

结合同步器的工作过程和同步器设计计算公式,以缩短同步时间为目的,选取了摩擦锥面的锥角α、结合齿的锁止角β、摩擦锥面的平均摩擦半径R、摩擦锥面工作宽度L四个对同步器性能影响较大的参数对同步器进行了优化。根据优化的结果在ADAMS里面搭建同步器的动力学模型,对同步器的工作过程进行了仿真。仿真结果体现出了同步器的锁止过程和同步过程,且优化后的同步时间与理论值误差小于3%。证明了该优化方法和仿真的可行性。     

同步器摩擦特性建模仿真与试验

同步器在同步过程中经历了液力摩擦、混合摩擦、固体摩擦三个阶段。为了有效地分析同步器的工作过程,分别对三个阶段建立了数学模型。利用AMESim和MATLAB-Simulink模块建立了同步器工作过程的联合仿真模型,并进行了仿真分析与试验验证。研究结果表明：仿真模型能够对换挡力、换挡位移、同步力矩、变速器输入转速进行准确地仿真,对同步时间的计算误差小于9.58%。     

基于AMESim同步器换挡性能仿真与优化

为了提高同步器换挡性能,运用AMESim软件,建立了同步器换挡性能动态仿真模型。分析了同步器输入端等效转动惯量、同步环摩擦因数以及同步环摩擦锥角3个因素对同步器换挡性能的影响。提出了同步冲量、换挡功、二次冲击、换挡时间4个同步器换挡性能评价指标。通过归一化的方法,建立了最终的评价指标。最后采用逐级仿真的方法,得到了最优模型,有效地提升了同步器换挡性能。     

手动变速箱同步器数学模型的建立与优化

通过对锁环式惯性同步器的结构、工作原理以及结合过程的分析研究,结合同步器的工作过程及同步器设计公式,以缩短同步器同步时间为目标,选取摩擦锥面锥角α、摩擦锥面的平均摩擦半径R、摩擦锥面宽度L、摩擦锥面摩擦因数μ、结合齿的锁止角β五个对同步器性能影响较大的参数对同步器进行数学建模;针对模型中设计变量、目标函数及约束条件,为了提高计算效率,利用Matlab优化工具箱中的Fmincon函数,建立非约束性M文件,然后进行数学模型优化。     

一种新型无摩擦式同步器设计及仿真分析

设计了一款新型无摩擦式同步器,运用三维软件CATIA建立三维实体模型,并将实体模型导入Adams中,建立新型无摩擦式同步器的虚拟样机模型;同时,在Matlab/Simulink中建立一两挡纯电动汽车整车模型,利用Adams和Simulink进行联合仿真,模拟新型无摩擦式同步器的速度同步及退挡过程。仿真结果表明,相比于依靠摩擦实现速度同步的传统同步器,新型同步器在汽车挂挡速度同步及退挡过程中产生的冲击度得到减小,且所需的速度同步及退挡时间也大幅降低,减少了汽车换挡过程中的动力中断及换挡顿挫感。最后,分析了换挡速度同步过程中的车速、螺旋弹簧刚度值以及换挡力大小等参数对新型同步器速度同步过程的影响。     

同步器锁止特性参数对同步器性能的影响

运用UG和ADAMS建立精确锁环式同步器虚拟样机模型,对同步器进行运动学、动力学仿真分析。得出了同步器的锁止角、锁止面摩擦因数等特性参数的变化对换挡冲击和同步时间的影响规律,为优化同步器性能提供了参考依据。     

锁环式同步器同步过程摩擦锥面摩擦特性试验

为了研究锁环式同步器同步过程摩擦锥面的摩擦特性,对其同步过程进行试验研究。以同步器同步过程为理论基础,搭建了同步器摩擦磨损试验平台,在不同载荷和换挡转速差下进行摩擦试验,研究了同步器同步过程摩擦锥面摩擦特性的变化规律。研究结果表明:随着同步过程的不断进行,摩擦副的摩擦系数先降低后逐渐趋于稳定;载荷与同步器两端的转速差对同步器摩擦副的摩擦系数影响较小,温度是主要影响因素;给定工况下,温度升高7℃时,摩擦副的摩擦系数减少0.006。分析同步器摩擦锥面摩擦系数的变化规律,为建立同步器同步过程摩擦系数补偿控制策略进而提升换挡品质奠定了基础。     

基于AMESim的锁环式同步器工作过程研究

介绍了锁环式同步器的结构及工作原理,对同步器位于中间轴上变速器形式的同步器工作过程进行分段研究。重点分析了同步器的同步性能和锁止性能,并建立了基于AMESim仿真软件的同步器工作过程模型。研究结果表明,选取较小且合适的摩擦锥面角α和锁止角β可以获得更好的同步性能和锁止性能;对锁环式同步器工作过程的分段研究符合同步器工作过程的实际情况,为换挡过程的进一步研究奠定了基础。     

变速箱同步器失效过程与失效机理分析

为分析变速箱同步器的失效过程和失效机理,在自行研制的试验台上对变速箱同步器进行试验。试验过程中,获得每一次换挡时锥体的转速、结合套的位移和摩擦力矩与换挡时间的关系曲线,以及摩擦因数与换挡次数的关系曲线。试验完成后,对摩擦副表面利用扫描电子显微镜和白光干涉形貌仪进行观察,对润滑油内的铁含量利用原子发射光谱仪进行测量。结果表明,随着换挡次数的增加,摩擦因数在不断降低,使得同步器锥体获得的加速度不断减少而在同步阶段所经历的时间不断延长,并最终导致同步器失效。在换挡过程中摩擦副表面的微凸体被磨损以致油膜难以破裂,使得固体摩擦因数所占比例不断降低而油膜摩擦因数逐渐占主导优势,是引起摩擦因数不断降低的主要原因。     

锁环式同步器同步环热-结构耦合有限元分析

锁环式同步器的同步工作是依靠摩擦作用实现的,同步环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦,锥面摩擦使得待啮合的齿套与同步环迅速同步。当同步环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后,在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步环转速相等,两者同步旋转,齿轮相对于同步环的转速为零,因而惯性力矩也同时消失,这时在作用力的推动下,接合套不受阻碍地与同步环齿圈接合,并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换挡过程。在这一过程中,齿圈外锥面与同步环的内锥面的摩擦对同步的实现起着至关重要的作用,并且摩擦过程也会对同步环造成一定的磨损,因此对这一过程中的热力学性能、静力结构变形等通过有限元软件进行耦合分析有着十分重要的意义。