考虑制造误差和油膜作用力的齿轮敲击动力学分析

为准确评估变速器空套齿轮受角加速度激励的敲击表现,采用集中参数法建立了模拟变速器敲击台架试验的10自由度扭转动力学模型;在包含时变啮合刚度、间隙非线性和拖曳力矩的基础上,进一步考虑齿轮制造误差和润滑油膜作用力。敲击台架试验结果表明包含楔入和挤压效应的润滑油膜作用力模型能正确反映变速器的敲击响应;数值分析结果表明润滑油膜可以减少制造误差位移激励和时变啮合刚度参数激励产生的齿面敲击,敲击强度随制造误差幅值的增加呈凹函数变化,当制造误差的幅值增加到某一数值时,齿轮副在无角加速度激励时亦产生敲击现象。润滑油温度对敲击的影响与角加速度激励有关:无角加速度激励时,低温时较低幅值的齿轮低频圆周误差通过改变油膜作用力方向产生敲击;油膜作用力产生的敲击响应频率比齿面接触的敲击响应频率更低;当存在角加速度激励时,敲击强度随温度的升高呈凸函数增加。

预选挡对双离合变速器敲击动力学影响的试验研究

搭建可模拟发动机转速波动的变速器敲击动力学试验台架,采集双离合变速器(dual-clutch transmission, DCT)的壳体振动和齿轮瞬时转速信号,研究不同预选挡位下DCT变速器的敲击响应和齿轮系统动力学随输入角加速度幅值变化的演变规律。根据齿轮系统间隙非线性动力学模型的计算结果和齿轮啮合基本定律,提出了一种基于齿轮特征频率角加速度幅值特性的齿轮运动状态判定准则。台架敲击试验结果表明预选挡显著改变DCT变速器的敲击响应和齿轮副动力学行为,当输入角加速度幅值增加到某一数值时,DCT变速器敲击响应发生向上跳跃现象,主动和被动子变速器之间产生明显的低频动力学耦合,承载齿轮转速信号呈现显著的多谐波非线性特性。根据提出的齿轮运动状态判定准则判断跳跃突变后的承载齿轮副发生齿面分离和敲击现象,动力学突变后的动力学耦合导致DCT变速器的敲击响应急剧恶化。最后,在整车上验证了台架试验的动力学耦合和敲击响应突变现象。

双离合变速器动力系统加速工况扭振和敲击的被动控制措施研究

为研究不同预选挡机制下的双离合变速器敲击特性和控制方法,分别在整车和敲击台架上评价变速器的敲击主客观表现和随角加速度变化的敲击灵敏度;其次,根据敲击灵敏度,整车扭振响应和敲击主客观结果的相关性提出了一种定量评价变速器输入轴角加速度的无敲击扭振阈值。在相同整车上分别评价不同扭振和敲击的被动控制措施,包括离合器式扭转减振器,双质量飞轮式扭转减振器,以及离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器的组合方案。台架试验结果表明预选挡显著改变双离合变速器的敲击特性,在某一激励幅值时产生敲击突变现象。整车试验结果表明离合器式和双质量飞轮式扭转减振器无法满足双离合变速器加速工况无敲击扭振阈值要求,在低转速段产生明显敲击;离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器组合方案的输入轴角加速度幅值满足无敲击扭振阈值要求,消除了双离合变速器动力系统存在预选挡时的加速敲击。

车辆传动系统瞬态撞击声识别与动力学仿真

整车传动系统在急踩/急收油门和离合器结合等瞬态工况中由于侧隙的存在容易产生瞬态撞击声。本文以某6MT乘用车为例,详细阐述传动系统各零部件转速和壳体振动响应的时间历程分析方法以及瞬态撞击声的产生部位,并给出了评价撞击声的客观参数。利用集中参数法建立传动系统7自由度的扭转振动动力学模型,计算结果表明该模型的固有频率、振型和动力学响应与整车实测结果相吻合。之后,进一步分析系统的输入激励和各参数对输入轴角加速度影响的敏感度。结果表明:发动机目标扭矩的建立时间是影响撞击声最敏感的参数,并通过优化发动机扭矩变化速率降低了瞬态撞击声。