大功率拖拉机湿式离合器液压系统特性分析

大功率拖拉机湿式离合器具有复杂、高阶、非线性强等特点,是动力换挡变速箱(Power Shift Transmission,PST)执行换挡动作的关键部件。首先,分析了大功率动力换挡拖拉机湿式离合器液压系统的组成和工作原理,然后,搭建了基于dSPCE的湿式离合器液压系统试验台,开展了湿式离合器液压系统特性试验,分析了比例减压阀和湿式离合器的稳态特性和动态特性。最后,通过改造离合器试验台,采集离合器活塞位移和离合器油压,掌握了PST湿式离合器的活塞位移行程和基本运动特性。研究成果可为离合器压力控制和换挡质量控制研究提供模型依据。

大功率拖拉机湿式离合器液压系统建模与验证

湿式离合器是动力换挡拖拉机执行换挡动作的关键部件,具有复杂、高阶、强非线性等特征。首先,通过分析大功率动力换挡拖拉机湿式离合器液压系统的结构与工作原理,建立了其数学模型;然后,基于MATLAB和AMESim搭建了系统仿真模型;最后,通过对比MATLAB与AMESim模型仿真结果,验证了所建数学模型的准确性。研究成果可为离合器压力控制及换挡品质控制研究提供模型基础。

基于FIPID的PST湿式离合器压力控制方法

拖拉机动力换挡过程中湿式离合器油压实际值与目标值存在偏差,在此采用模糊免疫PID(Fuzzy Immune PID,FIPID)控制方法,以便对离合器油压实现跟随控制。构建湿式离合器驱动执行机构的数学模型,设计湿式离合器的模糊免疫PID控制器,并基于MATLAB/Simulink和AMESim平台分别建立控制模型和液压模型,对接合过程进行仿真分析。仿真结果表明:在方波信号下,模糊免疫PID的动态响应时间仅为0.069 s,正弦信号下的稳态误差为±0.020 1 MPa,跟踪控制效果优于PID与模糊PID,实现了离合器压力的有效跟踪控制。在运输工况下,与PID和模糊PID相比,模糊免疫PID的最大冲击度分别降低43%、29%,滑摩功分别增大18%、2%。在犁耕工况下,与PID和模糊PID相比,模糊免疫PID的最大冲击度分别降低53%、38%,滑摩功分别增大4%、2%。

拖拉机湿式离合器连续换挡温升特性仿真分析

针对拖拉机用湿式离合器的换挡过程,在分析传统拖拉机档位使用时间以及换挡时间的基础上,通过AMESim软件建立一维仿真模型,考虑与离合器毂的传热,仿真分析了湿式离合器连续换挡时热传递情况以及不同换挡频率下温升特性。结果表明:连续换挡7次后,温升幅度小于1℃。随着换挡频率加快,连续换挡后最高温度上升幅度逐渐增大。摩擦片瞬时传热量从大到小依次为油液、钢片、离合器内毂。钢片瞬时传热量从大到小依次为摩擦片、油液、离合器外毂。与离合器毂的瞬时传热量小于40 W,低于油液瞬时传热量的5%。

湿式DCT换挡过程离合器转矩精确控制方法研究

湿式DCT换挡过程中双离合器传递转矩的精确控制对换挡品质具有决定性影响,而目前在换挡控制中存在忽略湿式离合器黏性转矩的缺点,进而影响换挡品质。鉴于此,提出一种基于湿式离合器动态摩擦因数,通过RBF-PID控制算法进行湿式离合器转矩精确控制的方法。运用平均雷诺方程和G-W弹性接触模型,建立考虑离合器传递转矩的强非线性以及温度影响的湿式离合器接合过程动态摩擦因数综合模型;结合某款湿式DCT整车换挡动力学模型和换挡工况请求转矩,将动态摩擦因数模型引入湿式离合器期望结合压力计算中,以RBF-PID压力自适应控制器控制离合器压力控制阀的输出压力的方式,实现离合器传递转矩精确控制。结果表明,与忽略黏性转矩的传统控制方法相比,所提控制方法减小了双离合器传递转矩的误差,当油液温度为40、80、120℃时,换挡过程最大冲击度分别下降了14.4%、15.7%、13.4%,湿式DCT换挡品质得到了有效提升。

基于HMCVT换挡异常识别及保护方法研究

HMCVT为无动力中断换挡,出现换挡需求时,当前离合器松开的同时,目标离合器接合。但在实际工作过程中,存在换挡过程持续时间过长、速差过大等现象使离合器磨损严重,本文通过计算滑磨功,将换挡过程中离合器的磨损量化,当检测到单位时间内离合器滑磨功超过限值,采取保护措施,快速完成换挡或放弃换挡,以保证离合器动力传递功能。

湿式双离合器自动变速器的升档控制

为了解决湿式双离合器自动变速箱的换档冲击和离合器磨损问题,在对换档品质评价指标分析的基础上,研究了温度对湿式离合器压力传递特性的影响,提出了湿式双离合器的压力控制方法。并以一档升二档为例,制定了具体的升档控制策略,讨论了发动机参与控制对双离合器自动变速箱换挡品质的影响。最后应用于实车试验中,在中、小两种节气门开度的状态下均得到了理想的换挡效果,车速变化柔和,无明显冲击,油温变化小。验证了湿式双离合器的压力控制方法正确,换档控制策略合理。

湿式换挡离合器温度场和应力场影响因素分析

针对液力机械传动装置中的湿式换挡离合器,研究结合过程中影响摩擦副温度场和应力场分布的因素.运用大型有限元软件ABAQUS建立湿式换挡离合器摩擦副三维有限元模型,建模过程充分考虑了摩擦副之间的摩擦接触、相对旋转运动和热机耦合等因素,并分析了摩擦副相对转速差、对偶钢片厚度和工作油压对于对偶钢片温度场和应力场分布的影响.结果表明,高转速差使接触面中部区域的温度和应力都增加,加大盘面上的径向应力梯度.在一定厚度范围内,增加钢片厚度会加大接触面温度场和应力场分布的不均匀性.较高和较低的工作油压均会改善盘面温度和应力分布,但都会对车辆性能带来不利影响.

湿式离合器换挡过程动态特性

建立了描述湿式离合器结合过程的多状态动力学模型,通过台架试验验证了模型的正确性。在离合器油缸充油过程中,缸内油压取决于油缸的结构参数;活塞达到其最大行程时,产生摩擦扭矩,形成换挡冲击,缓冲起始压力越高,冲击越大;滑摩时间、最大实际摩擦扭矩等取决于缓冲起始压力和终止压力,以及压力变化过程。随着缓冲起始压力的减小,离合器的滑摩时间、最大滑摩扭矩、最大动载系数、滑摩功都在增大,但换挡冲击减小。

湿式换挡离合器摩擦片磨损规律研究

研究湿式换挡离合器摩擦片工作过程的磨损量变化规律.基于离合器油压和转速特性,利用数值拟合的方法建立了摩擦片单次工作磨损量计算模型,通过对离合器摩擦片磨损试验过程的油液进行光谱分析,确定了磨损工况系数,并利用模型讨论了油压和转速对磨损量的影响.通过18000次综合传动换挡试验,得到了离合器磨损量与换挡次数的函数关系.经验证,湿式换挡离合器内齿摩擦片磨损量可以表示为离合器工作油压、滑摩转速和换挡次数的函数.

湿式多片换档离合器带排转矩的预测模型

为了研究湿式多片换档离合器带排转矩的形成机理,建立湿式离合器的带排转矩预测模型.根据黏性流体力学中层流理论的Navier-Stokes方程,考虑到分离间隙中冷却润滑油膜的离心惯性作用,推导油膜的径向速度模型.通过对径向速度的仿真分析,揭示离心惯性力会使油膜产生收缩的现象.为了描述这一现象引入等效外径的概念,利用油膜的表面张力作用求出等效外径.将等效外径应用于牛顿内摩擦定律推导新的预测模型,通过试验数据和传统模型验证了新模型的正确性和有效性.

湿式双离合器自动变速器换挡控制与仿真分析

建立了湿式双离合器自动变速器(dual clutch transmission,DCT)换挡过程系统动力学模型,针对湿式双离合器系统的高度非线性、难以建立精确数学模型等特点,设计了多规则因子模糊控制器。制定了湿式双离合器换挡过程控制策略,该控制策略通过综合控制发动机和离合器压力来完成换挡过程中的动力切换。基于Matlab/Simulink软件平台,建立了湿式DCT传动系统的仿真模型,对换挡过程进行了仿真。结果表明,该控制策略能够满足DCT换挡过程的要求,并且控制器的跟踪性能良好。最后,讨论了换挡控制的影响因素。

湿式换挡离合器摩擦片磨损量计算方法的研究

介绍了综合传动湿式换挡离合器的工作原理,通过分析离合器结合分离过程的油压和滑摩转速变化规律,拟合出离合器工作油压与转速的特性方程,建立了离合器摩擦片磨损量计算模型。依据离合器摩擦副磨损试验结果,确定了油压、滑摩转速影响指数与结合次数的关系。利用组建的综合传动湿式换挡离合器磨损量测试试验系统,进行了18000次离合器换挡试验。试验结果表明,湿式换挡离合器磨损量可以表示为工作油压与滑摩转速的函数。

湿式换档离合器热特性仿真

针对综合传动装置中的湿式换档离合器,模拟了换档过程中对偶钢片和摩擦片的温度场和应力场瞬态变化特性。考虑了边界条件、摩擦接触、热机耦合和盘面油槽等因素,应用ABAQUS6.7建立了湿式换档离合器摩擦副的三维有限元模型。揭示了换档过程中摩擦副温度场及应力场分布规律。温度和应力在环状接触面中部数值较大,两侧处较小。对偶钢片上接触压力径向非均匀分布,对中心近似对称,最大幅值随滑动摩擦时间增大。摩擦片的温度和应力分布比对偶钢片均匀。

湿式多片换档离合器的设计

湿式多片换档离合器是动力换档拖拉机传动装置中主要部件之一。为此,系统地论述了该离合器的结构特点并对摩擦片、回位弹簧、快速排油阀等关键部件进行了设计;对冷却润滑的实现及密封装置的选择,对离合器的扭矩容量、热容量及其寿命进行了分析计算。

TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩及其对换档同步过程的影响

通过建立TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩与换档同步过程的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并与实验结果对比,证明了模型的正确性与准确性,并分析了湿式多片离合器分离状态下摩擦副间隙、冷却油流量以及不同温度下冷却油性质等因素对带排扭矩、换挡同步时间和同步能量的影响。所得结论对湿式多片离合器的理论研究和结构设计以及传动系统匹配具有参考价值。

基于湿式离合器结合模式的传动油摩擦特性评价方法

建立基于湿式离合器结合方式的传动油摩擦特性评价方法,该方法通过增加结合过程的能量密度来提高工况的苛刻度,能更真实地反映传动油在湿式离合器中的使用性能。采用该方法,利用Automax湿式离合器试验台对不同传动油的摩擦特性进行考察,结果表明:该方法对具有不同摩擦特性的油品具有良好的区分性;能量密度对传动油的摩擦特性有显著影响,提高添加剂中清净剂和极压抗磨剂的含量有利于缩短换挡时间和减小换挡冲击。

湿式换档离合器摩擦片摩擦磨损特性试验研究

介绍了综合传动湿式换档离合器工作原理,基于离合器摩擦片的结构与材料成分特征,分析了转速、载荷和温度对摩擦片摩擦特性的影响;通过搭建的离合器摩擦片摩擦磨损试验台,验证了摩擦片摩擦因数随滑磨转速增大而减小,随结合油压升高而降低的规律;通过温度测试发现了结合过程中摩擦片中部温度较高,内外边缘处温度较低,多次结合试验后内齿摩擦片中部靠外部分磨损比较严重。

湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失研究

建立车辆湿式换挡离合器摩擦副几何模型,从而推导出离合器全油膜状态下润滑油流量的计算公式,依据此公式分析其影响因素,并建立单离合器摩擦副的带排转矩数学模型。仿真和试验验证结果表明,所建带排转矩模型可以模拟带排转矩的变化趋势,模型合理有效,为湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失的准确计算提供了方法。

湿式双离合器变速器换挡品质的研究

结合江淮汽车公司(JAC)6速湿式双离合器变速器(6DCT)项目的要求,开展了双离合器变速器换挡品质的研究,分析了影响换挡品质的因素,并结合对JAC AMT、AT及大众汽车公司的Golf GTI(DSG)的试验,提出了改善换挡品质的对策。