中型電動(dòng)客車兩擋雙離合變速器的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著鐵路網(wǎng)的日益健全，公路運(yùn)輸不得不向支線延伸，中型客車發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，同時(shí)，嚴(yán)峻的能源和環(huán)境危機(jī)使中型電動(dòng)客車受到更多的關(guān)注。
　　雙離合變速器(Dual Clutch Transmission,簡(jiǎn)稱DCT)在傳統(tǒng)手動(dòng)變速器基礎(chǔ)上增加了雙離合機(jī)構(gòu)，保證了換擋過(guò)程動(dòng)力傳遞的不間斷性，提高了整車行駛的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性以及舒適性，成為現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文將兩擋干式DCT搭載至中型電動(dòng)客車，對(duì)中型電動(dòng)客車傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)

2、行分析研究，為中型電動(dòng)客車技術(shù)發(fā)展提供助力。
　　本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　(1)對(duì)中型電動(dòng)客車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行匹配，建立研究對(duì)象平臺(tái)?；谡嚳v向動(dòng)力學(xué)原理和電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性，根據(jù)車輛加速度、最高車速、最大爬坡度等要求，對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)裝置參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的匹配計(jì)算。
　　(2)分析DCT的工作原理和換擋過(guò)程動(dòng)力學(xué)關(guān)系。對(duì)比分析干式和濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)，選用兩擋干式DCT搭載至中型電動(dòng)客車，對(duì)干式DCT的工作

3、原理和換擋過(guò)程中各部件的動(dòng)力學(xué)關(guān)系進(jìn)行研究，建立換擋過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，提出換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　(3)基于ADAMS/view模塊建立兩擋干式DCT動(dòng)力學(xué)仿真模型，研究其動(dòng)力學(xué)特性。在DCT三維零件實(shí)體上添加合理約束和驅(qū)動(dòng)，建立DCT虛擬樣機(jī)仿真模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證模型的合理性?；谂鲎步佑|理論建立齒輪輪齒嚙合碰撞接觸模型，仿真模擬齒輪嚙合力及其頻域變化關(guān)系，嚙合力仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果誤差不超過(guò)9％，嚙合頻率誤差不超過(guò)0.1

4、%。在對(duì)摩擦副摩擦材料性能、換擋過(guò)程中離合器壓盤壓力以及輸出軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩分析的基礎(chǔ)上，確定雙離合器動(dòng)力學(xué)仿真參數(shù)，模擬換擋過(guò)程中離合器的分離結(jié)合過(guò)程，仿真結(jié)果表明兩離合器傳遞轉(zhuǎn)矩軌線與動(dòng)力學(xué)模型分析結(jié)果一致，且換擋品質(zhì)滿足國(guó)家要求。
　　(4)基于粒子群算法對(duì)兩擋DCT的換擋品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化。在對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，以傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力參數(shù)為輸入變量，引入沖擊度和滑摩功加權(quán)形式的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。通過(guò)傅里葉

5、變換將動(dòng)力參數(shù)輸入變量的尋優(yōu)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為粒子群可以處理的參數(shù)尋優(yōu)問(wèn)題，通過(guò)MATLAB粒子群尋優(yōu)算法對(duì)換擋過(guò)程中電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和離合器傳遞轉(zhuǎn)矩進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，使換擋沖擊度減少至6m/s3以內(nèi)，換擋過(guò)程中的滑摩功較優(yōu)化前減少了7.4%，提高了換擋品質(zhì)。
　　(5)通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)車道路試驗(yàn)驗(yàn)證兩擋干式DCT的功能和換擋品質(zhì)優(yōu)化的有效性。以臺(tái)架功能性測(cè)試驗(yàn)證兩擋DCT速比和換擋時(shí)間的正確性。對(duì)搭載兩擋干式DCT的試驗(yàn)車輛進(jìn)行換擋平順性道路試