变摩擦系数对同步器性能的影响分析.pdf

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1、第54卷第5期V01．54No．5农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2016年5月Mav2016doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2016．05．004孙骏，曹龙涛(230007安徽省合肥市合肥工业大学机械与汽车工程学院)[摘要]通过建立同步器动力学模型并在Matlab／Simulink中仿真，对比了在不同转动惯量和转速差影响下，摩擦系数的变化对同步器性能及结构参教的影响。如果对摩擦系数的变化不予考虑，将会导致非

2、同步冲击等严重问题的出现。[关键词]变摩擦系数；同步环；Matlab／Simulink；滑磨功率；锁止角[中图分类号]U463．212[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2016)05—0019—06AnalysisofSynchronizingPerformanceAffectedbyVariableFrictionCoefficientSunJun，CaoLongtao(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversit

3、yofTechnology，HefeiCity，AnhuiProvince230007，China)[Abstract]Inthispaper，thedynamicmodelOfthesynchronizerisestablishedandsimulatedinMatlab／Simulink，andthein—fluenceoffrictioncoefficient013．theperformanceandstructureparametersofthesynchronizeriscomparedw

4、iththeinfluenceofdifferentrotaryinertiaandangularvelocity．Ifthevariationofthefrictioncoefficientisnotconsidered，itwillleadtoemergenceofseriousproblemssuchasnon—synchronizedimpact．[Keywords】variablefrictioncoefficient；synchronizerring；Matlab／Simulink；fr

5、ictionpower；lockangle0引言同步器常常在MT、AMT以及DCT上使用。能够使两个不同转速的动力传输部件通过摩擦的方式进行转速同步，然后通过结合齿进行动力传输。纯电动轿车往往采用两档式AMT的方式来控制档位的变化，两档式的AMT比单级主减更能提高电机使用效率，且能提高自动化程度[1i。纯电动车的电机的转速和转矩可调节且无怠速．不需离合器直接将电机的转子与变速器的输人轴相连[2

6、。再加上纯电动车多处于市郊工况下运行，对变速器中的同步器的性能要求更高。对同步器的性能指标的计算更需对比各

7、个参数的变化下的影响。本文通过采用变化的滑动摩擦系数，基于Matlab／Simulink对常用的评价同步器换挡性能的指标进行计算，并且与定值计算结果进行比较，分析变摩擦系数仿真对同步器的影响．为以后的同步器参数设计提供参考。1同步器建模1．1同步器性能评价指标和性能参数收稿13期：2016—02—22修回13期：2016—02—26常用的变速器性能评价指标有：同步时间打、轴向推力凡、滑磨功0、比滑磨功q。决定变速器性能指标的结构参数有：摩擦锥面半锥角a、摩擦系数厂、摩擦锥面平均半径R。其他参数有：输

8、入轴转速峨、输入端转动惯量上、电机转子转动惯量厶、变速器的传动比i“：。计算同步器相关性能指标时，常常假设摩擦系数厂以及摩擦力矩乃都是固定不变的。根据相关试验结果，摩擦系数厂会随着相对运动转速差的增加以及使用次数而变小。为了直观地观测摩擦系数与变摩擦系数对性能指标的影响，需进行理论分析。并建立仿真的框图模型。1．2模型建立1．2．1模型理论分析AMT传动方案如图1所示．电机转子直接与变速器的输人轴相连，同步器安装在输入轴上，一挡和二挡的主动齿轮空套在输入轴上，一挡和二挡的从动齿轮通过花键连接在中间轴

9、上。对同步器进行理论计算时需要进行简化，简化的同步器模型如图2所示，变速器输入端为输入轴以及连接的同步器和电机转子，输出端为负载整车质量的车轮：换挡的瞬间，由于整车具有很大的转动惯农业装备与车辆工程2016焦量，所以假设车速保持不变。输人端通过同步器锁环的摩擦转矩将输入轴的转速与欲结合的齿轮转速同步。[I一·只再0I’鼍F5＼lj，1l／；t7昏’～／图1电动车AMT传动结构方案Fig．1SchematicdiagramofelectricvehicleAMTFig．