汽车等速万向节摆角和滑移量检测的分析和研究

摘要

在汽车的传动系统中，经常采用万向节传动装置来实现一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。万向传动装置一般主要由万向节和传动轴组成，有时还有中间支承。汽车传动系统中，万向节是一个比较重要的组成部分，它直接影响汽车传动系统的工作状况，从而影响到汽车驾驶的安全，因此对汽车万向节的检测是非常重要的。汽车万向节需要检测的主要参数包括扭转疲劳强度、磨损、寿命、摆角和轴向滑移量等。 实验室项目——汽车等速万向节周期寿命试验台的研制，可以对汽车等速万向节总成、等速万向节、汽车半轴等零部件作相关性能试验。其中外球笼的摆角检测是用液压传动系统来实现的，而内球笼滑移量的检测则是通过检测其摆角来间接计算的。此两个参数的检测方式和系统构成都有可以完善的方面。所以本论文的主要内容就是如何在原试验台的基础上检测万向节的这两个性能参数。 本文改进设计了一套基于电液比例控制技术的外球笼摆角检测回转工作台的液压系统。推导了电液比例方向节流阀的数学模型，然后建立了改进的采用电液比例换向阀的回转工作台的液压系统的数学模型，得出了系统的传递函数。然后对系统进行了仿真研究。 这套基于电液比例控制技术的液压系统主要是采用了电液比例换向阀作为换向控制元件，这充分利用了电液比例控制技术的优点。本论文在建立的液压系统数学模型的基础上，分析了该系统换向制动过程。本论文要解决的主要问题就是如何实现快速换向制动，即系统的响应快速性问题。快速换向必定涉及到换向平稳，影响系统换向平稳性问题的关键是换向制动过程，本论文对该过程作了论述。其次通过对换向冲击机理的分析建立了换向制动过程的评价标准，提出了主要的两个评价指标——换向时间和换向冲击度。接着分析比较了几种常用的制动过程控制曲线，选择了一条最优控制曲线，该曲线能够使回转工作台实现平稳无冲击的换向制动过程。 本文最后对滑移量的检测提出改进方案，采用立式液压滑台做垂直运动和机械滑台做水平直线运动相结合的方式来检测内球笼的滑移量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题来源和意义

1.2汽车万向节检测的研究现状和发展趋势

1.3本文主要研究内容

第2章万向节周期寿命试验台概述及相关计算

2.1万向节周期寿命试验台总体概述

2.2周期循环寿命试验台结构

2.2.1功能

2.2.2周期循环寿命试验台设计说明

2.2.3试验台技术指标

2.3试验台液压系统

2.3.1液压传动系统

2.3.2液压加载系统

2.4计算系统飞轮转矩

2.4.1摆动机构的飞轮转矩

2.4.2机械滑台的质量

2.5本章小结

第3章外球笼回转台液压系统改进设计

3.1电液比例控制阀介绍

3.1.1电液比例控制阀的特点

3.1.2电液比例控制阀的分类

3.2原回转台液压系统分析

3.3外球笼回转台电液比例液压系统设计

3.3.1电液比例阀及各子回路的选择

3.3.2采用电液比例换向阀的液压系统设计

3.3.3液压系统中各元器件参数的确定

3.4本章小结

第4章回转台液压系统建模仿真及换向分析

4.1系统数学建模

4.1.1电液比例方向节流阀建模

4.1.2系统基本方程

4.1.3系统传递函数

4.1.4传递函数参数计算

4.2比例阀液压系统时间响应仿真分析

4.2.1仿真环境概述

4.2.2系统的稳定性分析

4.2.3回转台电液比例液压系统时间响应分析

4.3系统换向制动过程分析

4.3.1换向冲击机理

4.3.2减小换向冲击的措施

4.3.3换向制动过程评价标准的建立

4.3.4四种减速过程分析

4.4本章小结

第5章内球笼滑移量检测

5.1伸缩型球笼式万向节简介

5.2原试验台内球笼滑移量检测系统

5.3滑移量检测的改进方案

5.4本章小结

第6章结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文