濕式自動離合器接合過程特性的研究.pdf

1、自動變速系統是現代汽車技術發(fā)展的重要方向之一，濕式自動離合器是汽車自動變速系統中的重要部件，對其接合控制和接合過程的特性進行深入研究，對于提高我國汽車關鍵零部件的研發(fā)水平，促進國產自動變速器行業(yè)發(fā)展具有重要的意義。本文針對國內汽車自動離合器技術的發(fā)展現狀，結合理論研究和實際項目的需要，從提高離合器的接合品質和使用壽命的研究目標出發(fā)，沿著優(yōu)化控制方法和改善設計參數兩個研究思路，重點對濕式離合器接合過程動力學建模、接合過程最優(yōu)控制、接合過程

2、中抖動和穩(wěn)定性、接合過程中熱負荷等方面進行了系統深入的研究。 第一章闡述了論文研究的背景和研究的意義，分析了汽車自動離合器的控制、接合過程抖動、接合過程熱負荷、離合器試驗臺等國內外研究現狀和目前存在的問題，最后給出了論文的主要研究內容及章節(jié)安排。 第二章建立了濕式多片離合器接合過程系統動力學模型。首先介紹了自動變速汽車傳動系統模型及濕式離合器的結構和工作原理，通過對濕式離合器接合過程的分析，建立了接合過程中汽車傳動系統動

3、力學模型，并對模型中的參數進行了分析，最后建立了自動濕式離合器的液壓執(zhí)行機構的力學模型和控制模型。 第三章對離合器接合過程優(yōu)化控制策略以及執(zhí)行機構跟蹤控制方法進行了研究。首先對離合器接合品質進行了研究，指出離合器的接合品質主要與離合器接合過程的摩擦轉矩變化有關。然后根據接合過程動力學模型，建立了以摩擦轉矩變化率為控制變量的接合過程控制系統的狀態(tài)空間方程，并以沖擊度和滑磨功作為二次型性能指標，通過權重系數來調整控制策略，利用最優(yōu)控

4、制理論，得到具有干擾矩陣情況下的摩擦轉矩最優(yōu)軌跡。其次，針對摩擦力矩的不可觀測以及液壓執(zhí)行機構的非線性，采用滑?？刂评碚搶哂懈蓴_的離合器控制系統設計了滑模控制器，實現對離合器接合最優(yōu)軌跡的跟蹤，提高了控制的精度和控制系統的魯棒性。最后，以換檔品質綜合性能系數為適應函數，研究了利用遺傳算法對雙離合器接合過程的現有控制方案進行參數優(yōu)化的方法。 第四章對離合器接合過程中的抖動機理及接合穩(wěn)定性進行了研究。首先研究了離合器摩擦力矩及其仿

5、真模型，其次建立了離合器接合過程的4自由度傳動系統扭轉振動模型，從自激振動的角度，分析了離合器抖動產生的機理。并通過對摩擦系數變化線性化，探討了離合器接合過程中系統的穩(wěn)定性。最后通過仿真分析了摩擦系數斜率、靜摩擦系數、傳動系統阻尼、剛度以及接合壓力波動等參數對離合器抖動的影響，為改善離合器摩擦特性以及傳動系統設計提供了參考。 第五章對離合器接合過程摩擦副的熱負荷進行了研究。首先分析了離合器接合過程熱流量的產生，建立了離合器軸對稱

6、熱傳導模型和熱彈性模型，并確立了邊界和初始條件，接著采用有限元方法對溫度場和應力場進行耦合求解，并結合離合器接合過程動力學模型，并對某接合工況下的計算結果進行了分析。最后討論了壓力控制方案、轉速負載、摩擦副結構和材料參數對熱負荷的影響，得到了一些重要的結論，為離合器摩擦副設計提供了有益的參考。 第六章對離合器性能試驗臺設計進行了介紹。首先對試驗臺的設計要求進行了分析。然后介紹了LHZ型離合器試驗臺系統組成和試驗臺原理，重點對電能