液阻减振器在无动力中断自动变速器中的应用研究

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无动力中断机械式自动变速器(Uninterrupted Shift Transmission,简称UST)是汽车自动变速器领域的一种新型传动方案,其采用可控超越离合器与平行轴齿轮相结合的方式,实现了动力输出无中断换挡。由于UST在换挡过程中速比切换较快,超越离合器中两开关元件交替工作时会对传动系统造成较大冲击,引起传动系统扭转振动,使驾乘人员感到不适。且经过频繁换挡后,换挡冲击引发的扭振会使传动轴系出现疲劳,使UST的工作可靠性埋下隐患。因此合理有效的方法设计UST的减振方案具有重要意义。基于对减振效果以及将减振装置与UST集成化的考虑,提出采用一种旋转式液阻减振器作为UST减振装置的方案。讨论了该液阻减振器的结构设计和布置方案,对液阻减振器的工作原理及运动学关系进行了分析。并试制了UST液阻减振器的功能样机。为进一步研究液阻减振器的工作特性。首先利用有限元软件Hypermesh对液阻减振器样机内部流道进行了有限元建模,使用流体力学仿真软件Fluent对液阻减振器的压缩行程中的节流特性进行了仿真计算。为验证液阻减振器的工作特性。搭建了液阻减振器特性验证实验平台。为得到液阻减振器的工作特性,提出了一种在传动系中得到激振力矩的新方法,对该方法进行了实验验证,并采用该方法作为减振器特性验证试验的实验原理。根据实验原理进行了特性验证实验,提取到液阻减振器工作时的阻尼固有频率。建立了验证试验台的数学模型,对减振器阻尼比进行了分析计算,通过基于时域模态参数识别的曲线拟合法得到液阻减振器的阻尼比。通过实验验证了仿真分析的正确性与减振方案的可行性。在验证了液阻减振器方案可行性基础上,为了分析液阻减振器方案在UST中的应用,借助Simdriveline仿真软件分别建立了不包含减振器模块与包含减振器模块的UST整车传动系统动力学模型。最终通过仿真结果比对得出包含减振器模块的UST整车动力学模型在升挡时刻具有较小的冲击度。通过整车仿真验证了液阻减振器方案的可行性。本文通过理论分析,建模仿真,实验研究相结合的方法,对液阻减振器在UST中的应用进行了研究。其分析、仿真和试验结果具有较好的一致性,为下一步UST的产品开发提供了理论帮助和技术指导。
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