面齿轮轴间限滑差速器构型设计与性能分析

为解决现有轴间限滑差速器限滑能力有限、构型复杂且加工困难等问题,提出了一种新型的面齿轮轴间限滑差速器设计方案。对差速器构型原理和运动特性进行理论分析,建立了面齿轮轴间限滑差速器的力学平衡方程和锁紧系数理论模型;基于面齿轮加工成型原理和轴间差速器工作特性,设计搭建了三维实体模型和Adams虚拟样机模型,并利用Adams仿真软件进行了多体动力学分析。结果表明,面齿轮轴间限滑差速器对前后轴的锁紧系数分别可达到6.5和5;在良好路面行驶时,前后轴输出转矩与预设转矩分配比40∶60基本吻合;在双附着系数路面行驶时,可迅速锁紧打滑侧车轴并将转矩更多分配至未打滑侧车轴,实现转矩分配的自动调节,对前后轴的最大转矩分配分别可达73%和79%。结果验证了面齿轮轴间限滑差速器的可行性,为面齿轮轴间限滑差速器的设计应用提供了依据。

提高汽车金属带式无级变速器效率的途径

分析了目前汽车金属带式无级变速器（MBCVT）传动效率未能得到充分发挥的原因,结果表明,现有的MBCVT的带轮轴向力是根据最大传递转矩来确定的,这样会使带轮轴向力过大,加大了液压系统的能耗.通过实验探索了其核心元件——金属带传动的滑差率和效率与传递载荷的关系.依据实验结果,提出了根据实际传递转矩施加带轮轴向力的方法：通过控制滑差率在9.6%-10.9%之间来调节带轮轴向力的大小,保证金属带传动始终工作在转矩比为0.8-0.9范围.这是其传动能力最强、传动效率最高的工况,可减少轴向力10%-46%,降低油耗5%-8%.

轮毂驱动电动汽车差动助力转向变论域模糊PID控制

为改善轮毂驱动电动汽车的转向轻便性,提出了一种基于变论域模糊比例-积分-微分(PID)的差动助力转向控制方法。建立转向系统模型和理想助力特性模型,获得车辆转向行驶过程中的理想方向盘力矩;根据方向盘力矩偏差和偏差变化率的大小,调整PID的3个控制参数,实现4个车轮的转矩分配控制;利用PID对车轮的滑移率进行控制,以避免车轮过度滑转;基于CarSim和MATLAB/Simulink软件的数字仿真进行了控制性能分析。结果表明:变论域模糊PID控制下车辆转向轻便性改善43.5%,横摆角速度误差均方根值为0.212rad/s;该方法能提高方向盘力矩跟踪理想力矩的精度,且有效地实现了车轮滑移率控制。

基于滑模极值搜索的无级变速器夹紧力控制策略

针对无级变速器传统夹紧力控制进行优化,提出基于滑模极值搜索的控制策略。建立具有非线性、离散性的滑移率数学模型,并证明无级变速器传动效率和金属带滑移率在一定速比下存在的特殊关系,设计滑模极值搜索控制器。利用该控制器对滑移率最优区域进行监控搜索。通过振荡过滤干扰信号的方式,收敛获取到最优滑移率。其中,以系统失稳的临界值为约束目标,通过主动轮转矩较强的抗干扰能力,显示出该控制系统具有良好的鲁棒性。为验证夹紧力控制策略的有效性及可行性,建立仿真平台及实车试验平台。仿真及实车验证结果表明:滑模极值搜索控制与传统夹紧力控制相比较,传动效率提高7.98%~9.98%,燃油效率提高1.15%,ECE+EDUC工况下系统油耗降低约5.54%。滑模极值搜索控制算法的提出,为满足整车提高燃油经济需求的可靠性、稳定性及优化空间提出了一种新方法。

基于滑移率反馈控制无级变速器夹紧力优化策略

为了将汽车燃油消耗率降至最低,使发动机稳定在最佳转速区域,对无级变速器(continuously variable transmission,CVT)传统夹紧力控制策略进行了优化.在CVT内部现有传感器装置的基础上,根据滑移率反馈控制方法的总体结构,建立了具有非线性的滑移率动态模型方程,并在设计滑移率反馈控制器过程中,采用分级内、外双环的控制方法,解决夹紧力与速比之间的耦合问题.通过台架试验及CVT整车测试,验证了优化后的夹紧力控制策略的有效性.研究结果表明:在CVT整车百公里急加速、紧急制动以及综合工况下,滑移率反馈控制令整车动力匹配能力优于传统夹紧力控制;夹紧力在满足不发生带轮打滑及使用要求前提下,夹紧力可降低10%,燃油效率总量可提高1%.

控制式差动无级变速传动的动力学分析

针对控制式差动无级变速器的动力学分析对整个装置设计有重要的意义,通过对控制式差动无级变速器的运动学分析,推导出了不同组合类型的装置内的传动比、调速范围等运动学关系式;详细分析了装置内功率流流向、是否存在封闭循环功率以及封闭循环功率的方向问题,给出了不同类型装置内部的功率流计算方法;利用啮合功率法对装置的传动效率进行分析,最后导出了装置的传动比和传动效率之间的关系式,为此类装置的设计提供了依据。

Patch凸轮式差速器及其运动学分析

介绍了Patch凸轮式差速器的发展,对这种新型差速器的失效位置及凸轮波数选择作了分析,并对其运动学分析及其设计方法作了一些探讨,提出了这种差速器设计时的可动性参数及几何要求.

工程车辆电控限滑差速器的限滑性能仿真分析

介绍了电控限滑差速器的优点与具体结构,分析了限滑过程并推导出限滑差速器动力学模型。以ZL50装载机为仿真对象,选用三种附着系数分离路面,建立模糊PID控制的电控限滑差速器的仿真系统。仿真结果表明,电控限滑差速器能够根据路面条件的变化,有效限制两侧车轮的相对滑转,提高车辆的驱动性能。

越野汽车变传动比限滑差速器研究现状分析

以提升越野汽车通过性为主要目的,分析了越野汽车变传动比限滑差速器的研究现状。在介绍各种限滑差速器的基础上,说明了研究变传动比限滑差速器的重要意义。总结了国内外越野汽车变传动比限滑差速器的研究现状,针对现阶段研究所存在的问题提出了进一步的研究方向,对提升我国越野汽车通过性具有一定的参考价值。

一种非圆齿轮差动无级变速传动设计

提出了一种分支数更少、结构更简单的新型机械无级变速器方案,阐明了其通过非圆齿轮和差动机构组合实现无级变速的原理和动力传递路线,推导了不同设计参数的传动比计算通式,通过在非圆齿轮对传动比函数的非线性部分采用正弦(余弦)曲线,解决了非圆齿轮节曲线有尖点、不连续的问题,又避免了繁杂的修形工作,为此类非圆齿轮差动无级变速传动设计提供了实例参考和理论指导。

基于正交理论的新型变传动比限滑差速器性能试验研究

以新型变传动比限滑差速器为研究对象，利用正交理论对其进行试验设计，大幅度减少了试验时间，降低了试验费用。完成对2个产品样件的试验，通过对试验输出曲线与数据分析得出，两端车轮转速差、主轴转速、输入转矩对差速器锁紧系数没有显著影响，且误差速器锁紧系数水平稳定在设计指标附近，符合设计要求。

液压-机械分流传动循环功率流分析

本文分析了液压机械分流传动的循环功率特性,以及产生循环功率的原因、限制液压功率和循环功率对总传动功率的相对值N_H/N_O和N_S/N_O的影响,以提高节能效果和运行的经济性。

变传动比限滑差速器壳体的有限元分析

壳体作为差速器结构的重要组成部分,其强度高低影响着车辆对差速器整体的性能评价。以某轻型军用越野车上装配的变传动比限滑差速器外部壳体为例,选取比较恶劣的差速限滑工况进行静态和模态分析,得到关于壳体的应力云图、变形云图和安全系数云图。仿真分析证明:在限滑工况下,该型差速器壳体的最大应力为174.86 MPa,最大变形量为0.022 3 mm,最小安全系数为1.429 7;该设计余量较大,在下一步研究中可通过拓扑优化来实现轻量化设计。

一种电动助力转向系统变比传动机构的设计与研究

差动轮系助力传动机构传动比为定值的电动助力转向系统,在无电机助力时系统传递效率低,驾驶员体力消耗大。为了解决这一问题,提出了一种变比差动轮系助力传动机构。首先,通过动力学模型分析差动轮系助力传动机构传递效率低的原因,提出系统设计方案;然后,设计了一种连续可导的变传动比曲线函数,并对系统中的非圆齿轮进行设计;最后,建立数学模型对改进方案进行分析,对驾驶员体力消耗量进行计算。结果表明,改进方案后驾驶员体力消耗量降低了9.15%,证明了改进方案的合理性和有效性。

耦合环境下电控差速器传动效率影响因素分析

根据电控多片离合式限滑差速器在耦合环境下的传动特性,从其传动路线分析可能导致其功率损失的各个因素。基于MATLAB/Simulink平台建立各传动环节效率模型及总传动效率模型,模拟3种工况下不同的因素对电控多片离合式限滑差速器传动效率的影响。仿真结果表明:车辆直行时的轴承功率损失,以及车辆打滑时的离合器功率损失是电控多片离合式限滑差速器传动效率的主要影响因素。

基于变传动比的锁止式限滑差速器研究现状及发展趋势分析

在总结变传动比及机械锁止式限滑差速器的研究现状基础上,分析两类差速器的特点,在此基础上提出一种新型的基于变传动比的锁止式限滑差速器,并对该型差速器研究发展方向提供思路,为其优化与推广提供理论依据。

基于Pro/E的变传动比限滑差速器齿轮副建模研究

针对变传动比限滑差速器中的非圆锥齿轮副进行建模研究。通过对锥齿轮传动原理进行分析,基于微分几何中的保测地曲率理论对非圆锥齿轮副的齿廓进行设计,对差速器的工作原理进行分析。基于Pro/E软件对变传动比差速器中的模型建立进行研究,利用参数化建模对差速器的半轴及行星齿轮模型构建。

基于WorkBench的车辆差速器非圆锥齿轮副静态与模态特性分析

为进一步证明课题组研制的变传动比限滑差速器非圆齿轮副的结构性能,使用ANSYS WorkBench软件对差速器主要承载件进行静力学与模态分析,得到其应力、变形云图和齿轮副前6阶固有频率和振型,并对差速器进行台架试验,计算得到其锁紧系数值。结果表明:在齿轮副材料选用20CrMnTi的情况下,仿真和试验过程中的等效应力和最大变形值能够满足静力学要求,一阶固有频率远大于齿轮副工作频率,无共振现象发生。