机械式变速器同步器工作机理仿真与试验研究

摘要

目前国内各家企业亟待开发出高品质的机械式变速器，而优秀的同步器性能对换挡品质有重要的助攻作用。因此，本文针对国内同步器技术发展现状，并结合理论研究和实际项目需要，从同步器设计参数对换挡性能的影响、同步器耐久试验评价指标、同步冲量的敏感源分析等方面对机械式变速器同步器的工作机理进行了深入研究。　　第一章，首先介绍了政策法规对机械式变速器的影响，以及机械式变速器的主要发展方向。然后分析了国内外同步器的研究现状，发现以下三方面研究鲜有涉及：（1）之前研究所用的同步器仿真模型只有机械部分，并没有涉及同步器摩擦锥面的摩擦模型；（2）尚未提出同步器耐久试验客观评价指标；（3）尚未分析同步器设计参数对换挡性能的影响权重。最后根据以上3点制定了相应的研究目标、研究内容和技术路线。　　第二章，主要分析了同步器工作原理，并将同步器的工作过程分为7个阶段：自由滑动阶段、同步起始阶段、同步阶段、同步环拨转阶段、第二次自由滑动阶段、二次冲击阶段和最后自由滑动阶段。对同步过程的每一阶段进行了动力学分析，建立了相应的数学模型。　　第三章，首先基于AMESim+SIMULINK建立了换挡系统的联合仿真模型，搭建了一套换挡性能试验台，并对某款变速器进行了动态换挡性能试验，通过对比仿真数据和试验数据，验证了仿真模型的正确性。然后基于该仿真模型，研究了同步器设计参数对换挡性能的影响，并对换挡功进行了简单分析。　　第四章，根据同步器耐久试验提出了一种可用于判定同步器失效的评价指标，并对该评价指标的主要影响参数进行了研究。　　第五章，利用所建同步器仿真模型计算了离合器从动盘等效转动惯量、摩擦锥面半锥角、边界摩擦系数以及摩擦锥面平均半径4个参数对同步冲量的影响。并利用RBF神经网络建立了以上参数与同步冲量的映射关系，经误差验证和相关性分析证明了该网络映射的正确性。利用该网络中各神经元之间的权值关系，得到以上参数对同步冲量的影响权重，为同步器的优化提供了依据。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 本文研究目标和研究内容

1.4 研究方法和技术路线

1.5 本章小结

2 同步器工作原理

2.1 无同步器的变速器换挡过程

2.2 锁环式同步器工作过程及其数学模型

2.3 本章小结

3 同步器对换挡性能的影响研究

3.1 LMS Imagine. Lab AMESim仿真软件的介绍

3.2 仿真模型的建立

3.3 同步器联合仿真模型

3.4 仿真模型的试验验证

3.5 同步器设计参数对换挡性能的影响

3.6 本章小结

4 机械式变速器同步冲量矩仿真及其试验分析

4.1 同步冲量矩理论分析

4.2 同步器耐久试验

4.3 同步冲量矩在同步器耐久试验中的应用

4.4 同步冲量矩的影响因素

4.5 本章小结

5 同步冲量敏感源分析

5.1 同步冲量仿真与计算

5.2 RBF神经网络简介

5.3 RBF神经网络预测模型建立方法

5.4 RBF神经网络预测模型建立步骤

5.5 同步器结构参数的敏感度分析

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 创新点

6.3 工作展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果