電動(dòng)汽車離合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：電動(dòng)汽車離合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外， 不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校

2、要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)； 學(xué)?？梢圆捎糜坝?、 縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文； 在不以贏利為目的前提下， 學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名：日期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外， 本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體， 均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本

3、學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索， 可以采用影印、 縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300 字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要

4、時(shí)）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2 萬(wàn)字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4 單面打印，論文50 頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1

5、）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘要作為當(dāng)前最具可行性的環(huán)保節(jié)能型汽車，電動(dòng)汽車成為汽車行業(yè)研究的熱點(diǎn)，其傳動(dòng)系統(tǒng)作為關(guān)鍵的組成部分也受到各大汽車廠家和研究機(jī)構(gòu)的重視。自動(dòng)變速功能的實(shí)現(xiàn)可以改善車輛的乘坐舒適性和通過性，并減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，因此自動(dòng)變速系統(tǒng)與電動(dòng)汽車的結(jié)合成為目前研究的熱點(diǎn)。對(duì)于質(zhì)量較輕的電動(dòng)汽車，簡(jiǎn)單緊湊的換擋機(jī)構(gòu)可以降低整車重量并解決布置困難等問題，基于此本文提出一種由離心式離合器與行星齒輪機(jī)構(gòu)相結(jié)合的新型自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)。首先，介紹了離心式離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)離心式離合器的特性及工作過程進(jìn)行了分析。詳述了基于

6、離心式離合器的電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理，并引入換擋品質(zhì)來衡量自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的好壞。其次，通過行星齒輪機(jī)構(gòu)及換擋過程的數(shù)學(xué)模型的建立，推導(dǎo)出基于離心式離合器的電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)換擋品質(zhì)的計(jì)算方法。關(guān)鍵詞電動(dòng)汽車；自動(dòng)換擋；離心式離合器；換擋品質(zhì)Electric Automobile Clutch System Design and AnalysisAbstract: As the most feasible environmental protection method, electric vehicle becomes one of the research automotive

7、industry. Its transmission system which is the key part of the vehicle gets more and more attention by various auto makers and research institutions. Automatic transmission , sothe combination of automatic shift and electric vehicle become the research points at present. For miniature low-speed elec

8、tric cars, simple and compact complex shift institution can reduce vehicle weight and solve problems such as Therefore, a new auto shift institution which is combined centrifugal clutch with planetary gears is researched.Firstly, this paper introduced the structures and working principles of centrif

9、ugal clutch, analyzed the working characteristics and working process. The structure and working principles of automatic shift institutions based on centrifugal clutch are described in detail. Two evaluation indicators of the shift quality were analyzed which could evaluate the auto shift institutio

10、n.Secondly,mathematical models of planetary gears and shift process were built. deducing the calculation formulas about shift quality, the influence of the original centrifugal clutch to the dynamic performance and the shift quality were analyzed, the result showed the original centrifugal clutch sh

11、ould be improved.Keywords: Electric vehicle; Automatic transmission; Centrifugal clutch; Shift quality目錄1緒論 .11.1研究背景 . .11.2離合器的發(fā)展 . .21.3本文研究的目的及意義 .41.4本文的研究?jī)?nèi)容 . .42離心式離合器的電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu) .52.1離心式離合器 . .52.1.1離心式離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理 .52.1.2離心式離合器的設(shè)計(jì)分析 .72.1.3離心式離合器的結(jié)合過程分析 .92.1.4catia離心式離合器的結(jié)構(gòu)圖 .102.2 離心式離合器在電

12、動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)中的工作原理. 152.2.1電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) .152.2.2電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的工作原理 .162.3換擋品質(zhì) . . 172.4本章小結(jié) . . 213離心式離合器對(duì)換擋品質(zhì)的影響分析 .213.1自動(dòng)換擋過程理論模型的推導(dǎo) .213.1.1行星齒輪機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的建立. 213.1.2換擋過程數(shù)學(xué)模型的建立 .243.2離心式離合器的性能分析 .273.3本章小結(jié) . . 354結(jié)論.354.1全文總結(jié) . . 354.2展望 .35致謝 .37參 考 文 獻(xiàn)381 緒論1.1研究背景隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚拇胶瓦\(yùn)輸工具

13、，汽車發(fā)揮了巨大的作用，對(duì)我們生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。目前，由于汽車工業(yè)的發(fā)展帶來石油資源需求的急劇增加，對(duì)環(huán)境嚴(yán)重的污染越來越嚴(yán)重，以有限的石油資源和破壞環(huán)境為基礎(chǔ)的發(fā)展模式越來越不被人們所認(rèn)同，節(jié)能和環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的新目標(biāo)，特別是各國(guó)政府都積極支持電動(dòng)汽車的研究，汽車企業(yè)也在積極參與電動(dòng)汽車的研究。電動(dòng)汽車有效避開了能源緊缺和環(huán)境污染的雙重危機(jī)，被認(rèn)為是汽車工業(yè)發(fā)展的明日之星。電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，且滿足道路安全法規(guī)對(duì)汽車各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車是以車載儲(chǔ)能裝置為能量源，以電機(jī)通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，有其自身的許多特點(diǎn)，電動(dòng)汽車的價(jià)

14、格比內(nèi)燃機(jī)汽車高，決定了電動(dòng)汽車的初期投入大、費(fèi)用支出多，但是電動(dòng)汽車的維修保養(yǎng)費(fèi)用低，隨著使用年限的延長(zhǎng)，其使用費(fèi)用支出會(huì)逐漸降低，甚至?xí)陀趦?nèi)燃機(jī)汽車使用成本。能量轉(zhuǎn)換效率高，操縱簡(jiǎn)便，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，方便車輛的布置。電動(dòng)汽車可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，減速停車時(shí)的動(dòng)能通過再生制動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能并貯存在蓄電池中，停車時(shí)不必讓電機(jī)空轉(zhuǎn)，從而降低能源消耗，提高能源的使用效率。汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的任務(wù)是傳遞動(dòng)力，并在動(dòng)力的傳遞過程中改變傳動(dòng)比，以調(diào)節(jié)或變換動(dòng)力輸出裝置的特性，同時(shí)通過變速來適應(yīng)不同的駕駛要求。人工操作的手動(dòng)變速器在換擋時(shí)轉(zhuǎn)速變化突然，常使動(dòng)力輸出裝置處于非穩(wěn)定工況，影響汽車的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能及

15、乘坐舒適性。因此要保證動(dòng)力輸出裝置在行駛過程中處于良好的工作狀態(tài)，提高乘坐舒適性與操作簡(jiǎn)便性，需對(duì)自動(dòng)變速系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合的離合器研究。汽車離合器的種類很多， 目前主要分為離合器分為電磁離合器、 磁粉離合器、摩擦式離合器和液力偶合器。本文研究的是離心式離合器，離心離合器通過摩擦力來傳遞扭矩，它的基本結(jié)構(gòu)由三個(gè)元件組成：主動(dòng)件、離心體和從動(dòng)件。離心體滑裝在主動(dòng)件上，由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)加速而將其徑向甩出。當(dāng)主動(dòng)件達(dá)到規(guī)定角速度時(shí)，甩出的離心體與從動(dòng)件內(nèi)壁壓緊，由摩擦力強(qiáng)制其進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而傳遞扭矩。離合器的從動(dòng)件可以直接或通過皮帶輪等機(jī)構(gòu)與負(fù)載連接。離心離合器靠原動(dòng)機(jī)本身的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)兩軸自動(dòng)接合

16、或斷開的離心離合器 , 形成了它固有的一些特點(diǎn):（ 1）離合器的接合取決于離心力 , 因此不能傳遞大于額定扭矩的負(fù)荷。如果從動(dòng)端超載，離合器便打滑，所以它也具有安全離合器的功能。（ 2）離心離合器也不宜裝在低速軸上使用，在低速時(shí)為了達(dá)到足夠的離心力，就要增大結(jié)構(gòu)尺寸，將使成本增加。（ 3）因?yàn)殡x心力是隨轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增加，所以使用離心離合器就相當(dāng)于將負(fù)荷逐漸地加到原動(dòng)機(jī)上，因而可以直接起動(dòng)工作機(jī)械，而獲得平穩(wěn)起動(dòng)的效果，若用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，可以顯著地減小啟動(dòng)電流。（ 4）當(dāng)原動(dòng)機(jī)未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前，離心體相對(duì)于從動(dòng)件要打滑，從而產(chǎn)生摩擦熱，消耗一部分能量，因此離心離合器不造于在頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合

17、使用，也不宜在起動(dòng)過程太長(zhǎng)的地方應(yīng)用。1.2離合器的發(fā)展在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。它的原型設(shè)計(jì)曾裝在1889 年德國(guó)戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車輪的小汽車上。它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng)件。采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到20 世紀(jì) 20年代中葉，對(duì)當(dāng)時(shí)來說，錐形離合器的制造比較簡(jiǎn)單，摩擦面容易修復(fù)。它的摩擦材料曾用過駱毛帶、皮革帶等。那時(shí)曾出現(xiàn)過蹄- 鼓式離合器，其結(jié)構(gòu)有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。蹄- 鼓式離合器用的摩擦元件是木塊、皮革帶等，蹄 - 鼓式離合器的重量較錐形離合器輕。無(wú)論錐形離合器或蹄鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動(dòng)件根本無(wú)法

18、分離的自鎖現(xiàn)象。現(xiàn)今所用的盤式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925 年以后才出現(xiàn)的。多片離合器最主要的優(yōu)點(diǎn)是，汽車起步時(shí)離合器的接合比較平順，無(wú)沖擊。早期的設(shè)計(jì)中，多片按成對(duì)布置設(shè)計(jì)，一個(gè)鋼盤片對(duì)著一青銅盤片。采用純粹的金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達(dá)到更為滿意的性能。浸在油中的盤片式離合器，盤子直徑不能太大，以避免在高速時(shí)把油甩掉。此外，油也容易把金屬盤片粘住，不易分離。但畢竟還是優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，許多其他離合器還在原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積

19、，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。20 世紀(jì)20 年代末，直到進(jìn)入30 年代時(shí)，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才使用多片離合器。早期的單片干式離合器由與錐形離合器相似的問題，即離合器接合時(shí)不夠平順。但是，由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車經(jīng)常采用它，尤其是成功地開發(fā)了價(jià)格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。實(shí)際上早在 1920 年就出現(xiàn)了單片干式離合器，這和前面提到的發(fā)明了石棉基的摩擦面片有關(guān)。但在那時(shí)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，由于技術(shù)設(shè)計(jì)上的缺陷，造成了單片離合器在接合時(shí)不夠平順的問題。第一次世界大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動(dòng)盤金屬

20、片上是沒有摩擦面片的，摩擦面片是貼附在主動(dòng)件飛輪和壓盤上的，彈簧布置在中央，通過杠桿放大后作用在壓盤上。后來改用多個(gè)直徑較小的彈簧，沿著圓周布置直接壓在壓盤上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計(jì)上帶來了實(shí)實(shí)在在的好處，使壓盤上的彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小了軸向尺寸。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器，因?yàn)樗哂袕膭?dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、散熱性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點(diǎn)，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能做到接合盤式平順，因此現(xiàn)在廣泛采用于大、中、小車型中。如今單片干式離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面相當(dāng)完善。采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤，提

21、高了離合器的接合平順性。離合器從動(dòng)盤總成中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振，減小了傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲和載荷。隨著人們對(duì)汽車舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車上愈來愈多地采用具有雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器，能更好地降低傳動(dòng)系的噪聲。對(duì)于重型離合器，由于商用車趨于大型化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不斷加大，但離合器允許加大尺寸的空間有限，離合器的使用條件日酷一日，增加離合器傳遞扭矩能力，提高使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已成為重型離合器當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。為了提高離合器傳遞扭矩的能力，在重型汽車上可采用雙片干式離合器。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器傳遞扭矩的能力和使用壽命是單片的 2 倍。但受

22、到其他客觀因素的影響，實(shí)際的效果要比理論值低一些。近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，在國(guó)外某些重型車上又開始采用多片濕式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)果，摩擦表面溫度較低 ( 不超過 93 C ) ，因此，起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間打滑也不致燒損摩擦片。查閱國(guó)內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的 5-6 倍，但濕式離合器優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)的，超過這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。1.3本文研究的目的及意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人們生活水平的不斷提高，帶有離心式離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)的車輛以其方便舒適以及安全性，易于操作的特點(diǎn)將會(huì)受到人們的青睞

23、。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)自動(dòng)換擋系統(tǒng)中離合器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)換擋品質(zhì)的影響等基礎(chǔ)性研究不多，特別是針對(duì)適用于城市工況的輕型電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的研究更少。對(duì)于輕型電動(dòng)汽車，本來電池會(huì)占據(jù)很大的整車重量，如仍然使用傳統(tǒng)車輛的自動(dòng)換擋裝置不但會(huì)增加整車重量，在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方面也比較困難，從而導(dǎo)致汽車價(jià)格過高，這樣就決定了一輛汽車的性價(jià)比。基于我國(guó)目前離心式離合器自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的研發(fā)現(xiàn)狀，適用于城市工況的輕型電動(dòng)汽車離心式離合器自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)性研究，對(duì)促進(jìn)國(guó)產(chǎn)離心式離合器自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的發(fā)展和提高我國(guó)汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力都具有重要的意義。1.4本文的研究?jī)?nèi)容本文介紹了一種以離心式離合器與行星齒輪機(jī)構(gòu)相結(jié)合的新

24、型自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)。電動(dòng)汽車的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)直接影響著整車的動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能，在滿足整車性能要求的前提下，自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的好壞由換擋品質(zhì)來評(píng)價(jià)。通過數(shù)學(xué)分析可知，離心式離合器的特性對(duì)換擋品質(zhì)有直接影響，因此對(duì)其進(jìn)行研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下 :(1) 離合器發(fā)展現(xiàn)狀，提出本文的研究目的及意義。（ 2）對(duì)離心式離合器的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了介紹，明確了離心式離合器的工作特性及自動(dòng)換擋的實(shí)現(xiàn)方式。引入換擋品質(zhì)對(duì)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析了換擋品質(zhì)的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)沖擊度與滑摩功。(3) 通過建立行星齒輪機(jī)構(gòu)及換擋過程的數(shù)學(xué)模型，分析離心式離合器是否可滿足動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝要求，且其工作特性是否

25、可以與電機(jī)相匹配，從而滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能要求。以及汽車的換擋品質(zhì)是不是在期待范圍里面。2 離心式離合器的電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)變速系統(tǒng)以其操縱方便等優(yōu)點(diǎn)越來越多的贏得了廣大消費(fèi)者的青睞，但傳統(tǒng)的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、重量大。因此本車采用一種新型自動(dòng)換擋系統(tǒng)，此系統(tǒng)由離心式離合器與行星齒輪機(jī)構(gòu)的相互作用完成兩個(gè)擋位的切換，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可以有效地?cái)U(kuò)大電動(dòng)汽車蓄電池布置空間和乘坐空間，因此很適合用于小型電動(dòng)汽車上。2.1 離心式離合器離心式離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理離心式離合器的結(jié)構(gòu)形式較多，根據(jù)離心體組件的形狀可分為剛性閘塊離心式離合器和以鋼珠等散狀物作為離心體

26、的離心式離合器。散狀物的離心體可以在離心力場(chǎng)中的自由表面隨著離心力的變化而變化，它具有流體的某些特性。應(yīng)用較多的剛性閘塊式離心體是指離心體在離心力場(chǎng)中保持原來的形狀，離心力只存在于接觸體的公法線上。剛性閘塊離心體有自由閘塊和彈簧閘塊等形式。自由閘塊離心式離合器在起動(dòng)時(shí)，閘塊便開始與殼體邊打滑邊接觸，這個(gè)結(jié)合過程會(huì)造成摩擦發(fā)熱，一般在其額定轉(zhuǎn)速的 70 -80 時(shí)，主從動(dòng)盤開始完全結(jié)合并傳遞轉(zhuǎn)矩。 這種離合器的結(jié)合平穩(wěn)性稍差，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單閘塊重量較輕。彈簧閘塊離心式離合器是以離心力和回位彈簧的拉力自動(dòng)控制的摩擦式離合器，這種離合器結(jié)合平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)上可布置成有周向彈簧、徑向彈簧、片簧、橡膠彈簧等不同形

27、式。按其在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的離合情況可分為開式和閉式兩種。開式只有當(dāng)達(dá)到一定工作轉(zhuǎn)速時(shí)，主從動(dòng)部分才結(jié)合，閉式是達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，主從動(dòng)部分才分離。根據(jù)主動(dòng)件與從動(dòng)件結(jié)合方式的不同，剛性閘塊離心式離合器可分為徑向結(jié)合離心式離合器和軸向結(jié)合離心式離合器。徑向結(jié)合離心式離合器的特點(diǎn)是離心體與從動(dòng)件周向內(nèi)壁接觸，其作用力與離心力一樣均沿徑向作用，主動(dòng)件通過摩擦帶動(dòng)從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而傳遞轉(zhuǎn)矩。軸向結(jié)合離心式離合器相對(duì)來說應(yīng)用較少，它主要是通過一些內(nèi)部機(jī)構(gòu)( 如鉸桿 ) 將離心力軸向輸出，再通過摩擦力輸出轉(zhuǎn)矩。徑向結(jié)合剛性閘塊式離心式離合器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕，過載時(shí)可由主從盤之間的打滑產(chǎn)生保護(hù)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用

28、于工程機(jī)械中， 其具體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。1- 主動(dòng)軸2-回位彈簧3-離心塊4-離合器外殼體圖 2-1 離心式離合器離心塊由多片摩擦片組成并通過彈簧連接，必須具有較大的摩擦系數(shù)和耐摩指數(shù)，三個(gè)離心體滑裝在主動(dòng)盤上，分別由3 根彈簧控制。主動(dòng)盤由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，離心塊在旋轉(zhuǎn)過程中以離心體固定端為支點(diǎn)，活動(dòng)端外張但會(huì)受到彈簧的制約。當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速增大到離心塊產(chǎn)生的離心力超過彈簧的最大拉力并達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，活動(dòng)端張開與從動(dòng)盤內(nèi)表面貼合產(chǎn)生摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將動(dòng)力通過從動(dòng)盤向外輸出: 當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低，離心塊所產(chǎn)生的離心力不足以克服彈簧的拉力時(shí)，離心塊的活動(dòng)端無(wú)法與從動(dòng)盤內(nèi)表面貼合，因此不能帶動(dòng)從動(dòng)

29、盤轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器處于為分離狀態(tài)，不傳遞轉(zhuǎn)矩。依據(jù)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)盤自動(dòng)結(jié)合或分離的離心式離合器，形成了它固有的一些特點(diǎn) :(1) 過載保護(hù)作用。離心式離合器的結(jié)合與分離取決于主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。如果從動(dòng)端負(fù)載大于離合器能夠傳遞的轉(zhuǎn)矩時(shí)，主從動(dòng)盤便會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，從而限制了動(dòng)力的傳遞?？梢苑乐箓鲃?dòng)系統(tǒng)過載，使它具有過載保護(hù)的功能。(2) 結(jié)合平穩(wěn)。離心式離合器主動(dòng)盤的離心力是隨原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增加的，這就相當(dāng)于將負(fù)載逐漸加到原動(dòng)機(jī)上，從而達(dá)到平穩(wěn)起動(dòng)的效果。(3) 無(wú)需專門的操縱機(jī)構(gòu)。改變離心式離合器結(jié)合或分離狀態(tài)的操縱力是來自其內(nèi)部，因而無(wú)需專門的操縱機(jī)構(gòu)。(4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

30、尺寸緊湊。(5) 不宜裝在低速軸上使用。傳遞同樣的轉(zhuǎn)矩和功率時(shí)，轉(zhuǎn)速越低所需離合器的尺寸和質(zhì)量越大，造成機(jī)構(gòu)臃腫并使制造成本增加，因此離心式離合器不宜用于轉(zhuǎn)速過低的場(chǎng)合。離心式離合器由于其過載保護(hù)的作用、平穩(wěn)啟動(dòng)的性能、緊湊簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及其簡(jiǎn)單方便的工作特性，被廣泛地應(yīng)用于汽車、摩托車等機(jī)動(dòng)車上。離心式離合器的設(shè)計(jì)分析離心式離合器是一種不需要操縱機(jī)構(gòu)的自動(dòng)離合器，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離合器主動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在主動(dòng)盤上的離心塊在離心力的作用下克服回位彈簧的預(yù)緊力沿柱銷甩出，當(dāng)主動(dòng)盤達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)與從動(dòng)盤結(jié)合，從而達(dá)到傳遞轉(zhuǎn)矩的目的。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每塊離心塊所產(chǎn)生的離心力Fc 可由下式表示c c2Fcc c

31、c2 G rnc2(2-1)m r900 g式中， Fc 離心塊的離心力Nmc 離心塊的質(zhì)量kgGc 離心塊的重量Nr c 離心塊質(zhì)心位置的平均旋轉(zhuǎn)半徑mc 離心塊旋轉(zhuǎn)角速度 (rads) nc 離合器主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 (rmin)因 2g ，則式 (2-1) 可簡(jiǎn)化為 :Gcr cnc2（2-2 ）Fc900離心式離合器的工作條件是 : 離心塊受到的離心力大于回位彈簧的最大拉力 Pc max 。因此離心式離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩Tc 為：Tc z(Fc Pc max) Rc c（2-3 ）式中， Tc 離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩N mz 離心塊的個(gè)數(shù)Rc 從動(dòng)盤摩擦面半徑mc 摩擦副摩擦系數(shù)Pc max 回位彈

32、簧徑向最大拉力N離心塊受到的徑向拉力Pc max 由彈簧剛度 kc 和離心塊的和從動(dòng)盤之間的徑向位移 lc max 決定，可由下式表示 :Pc max kcl c max(2-4)式中， kc 回位彈簧剛度 (Nm)lc max 離心塊與從動(dòng)盤之間的徑向位移m將式 (2-4) 代入 (2-3)中可得離心式離合器工作特性為:Gcr cnc2kclc max)(2-5)Tc Rcz c(900令R G rzcc c c（2-6 ）B900D Rcz ckcl c max（2-7 ）則式 (2-5) 可表示為 :TcBnc2D(2-8)令D900kcl cmax900Pcmax(2-9)n0Gcrc

33、Gc rcB由式 (2-8) 可知當(dāng) nn0 時(shí)，離合器不傳遞轉(zhuǎn)矩， 當(dāng) nn0 時(shí)，離合器開始工作，因此 n0 即為離心式離合器的結(jié)合轉(zhuǎn)速。 （ Tc0 時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩）離心塊從分離到結(jié)合與從動(dòng)盤摩擦面的間隙應(yīng)在0.5 1mm之間，否則會(huì)影響離合器的靈敏度。離心塊數(shù)量一般為2 3 只，且 3 只的居多。離心塊的摩擦材料主要有石棉基、粉末冶金等，因石棉基的摩擦系數(shù)受工作溫度、單位壓力和滑摩速度的影響較大，而粉末冶金的摩擦系數(shù)雖然略小但其穩(wěn)定性較高，因此一般采用粉末冶金作為摩擦材料，其摩擦系數(shù)為0.25 。離心式離合器的結(jié)合過程分析根據(jù)離心式離合器的工作特性可知其結(jié)合過程可以分為主從動(dòng)盤完全結(jié)合、完

34、全分離和滑摩階段三個(gè)狀態(tài)。三個(gè)狀態(tài)中，滑摩狀態(tài)是一個(gè)過渡階段，通過摩擦力矩的逐漸增大來實(shí)現(xiàn)離合器的完全結(jié)合和完全分離兩個(gè)狀態(tài)的切換。完全結(jié)合和完全分離是相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，離心式離合器處于完全結(jié)合狀態(tài)時(shí)，其作用只相當(dāng)于傳遞轉(zhuǎn)矩裝置，主從動(dòng)盤之間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。離心式離合器的結(jié)合過程如圖2-2 所示 :結(jié)合時(shí)間S圖 2-2 離合器結(jié)合過程(1) 消除間隙階段第一階段 (OA 段) ，設(shè) A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速為n0 ，即 OA段對(duì)應(yīng)的主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速為 0 n0 。根據(jù)離心式離合器的結(jié)構(gòu)可知，靜止?fàn)顟B(tài)下其主動(dòng)盤與從動(dòng)盤之間存在一定的間隙，因此OA階段屬于間隙越來越小的階段，在這個(gè)階段，離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤處

35、于分離的狀態(tài)，不傳遞轉(zhuǎn)矩。離心力逐漸加大，離心快克服彈簧的拉力慢慢靠近從動(dòng)盤，當(dāng)主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速達(dá)到n0 時(shí)，主從動(dòng)盤開始結(jié)合并傳遞轉(zhuǎn)矩。為了使離合器盡快結(jié)合，從而提高工作效率，此階段應(yīng)盡可能在短時(shí)間內(nèi)完成，設(shè)計(jì)時(shí)的間隙應(yīng)該在一個(gè)小的范圍里面。(2) 滑摩階段第二階段 (AB 段) ，設(shè) B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速為n1 ，即 AB段對(duì)應(yīng)的主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速為 n0 n1 。此階段主從動(dòng)盤之間產(chǎn)生滑摩，離心式離合器從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速?gòu)? 上升到與主動(dòng)盤同轉(zhuǎn)速。此階段n0 與 n1 之間的轉(zhuǎn)速差應(yīng)盡量小些，使主從動(dòng)盤快速結(jié)合，從而減小摩擦片的摩損，延長(zhǎng)離合器的使用壽命。(3) 同步階段第三階段 (BC 段) ，此階段為離

36、心式離合器主從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速?gòu)拈_始同步到完全結(jié)合的階段，摩擦力矩為靜摩擦力矩，離合器主從動(dòng)部分轉(zhuǎn)速相等并開始一同增長(zhǎng)，到達(dá)了完全傳遞轉(zhuǎn)矩的階段。離心式離合器的結(jié)構(gòu)圖由前面所講的離心式離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理，我們可以在 catia 軟件中畫出離心式離合器的各個(gè)組成部分的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖：（1）電機(jī)中心軸圖 2-3 電機(jī)中心軸（2）主動(dòng)盤圖 2-4 主動(dòng)盤（3）回位彈簧圖 2-5 回位彈簧（4）摩擦片圖 2-6 摩擦片（5）離合蓋圖 2-7 離合蓋（ 6）從動(dòng)盤圖 2-8 從動(dòng)盤由以上各部分可以通過catia軟件把各部分裝配起來，為了表達(dá)清楚內(nèi)部的結(jié)構(gòu)我們先看一下沒有裝離合蓋時(shí)的裝配圖：圖 2-9 無(wú)蓋裝配圖

37、把離合蓋裝上時(shí)的完整離心式離合器的機(jī)構(gòu)圖為：圖 2-10 完整裝配圖2.2離心式離合器在電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)中的工作原理電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)利用離心式離合器自動(dòng)結(jié)合與分離的特點(diǎn)，將其與行星齒輪機(jī)構(gòu)相配合，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋。此換擋機(jī)構(gòu)主要由五部分組成: 行星齒輪機(jī)構(gòu)、離心式離合器、電磁制動(dòng)器、主減速器和差速器，如圖2-3 所示 :1-電機(jī)2-內(nèi)齒圈支架3-內(nèi)齒圈4-行星齒槍5-太陽(yáng)輪6-行星架7-一級(jí)主動(dòng)齒輪8-電磁制動(dòng)器9-單向軸承10-離心式離合器從動(dòng)盤11-離心式離合器主動(dòng)盤12-連接套13-電機(jī)中心軸14-二級(jí)主動(dòng)齒輪15-二級(jí)從動(dòng)齒輪16- 一級(jí)從動(dòng)齒轉(zhuǎn)圖 2-3 自動(dòng)換檔機(jī)

38、構(gòu)電機(jī)輸出軸上緊固連接著內(nèi)齒圈支架和離心式離合器主動(dòng)盤，內(nèi)齒圈又與內(nèi)齒圈支架緊固相連，因此電機(jī)中心軸帶動(dòng)離心式離合器主動(dòng)盤、內(nèi)齒圈支架、內(nèi)齒圈同速轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩全部轉(zhuǎn)遞到內(nèi)齒圈和離心式離合器主動(dòng)盤上。連接套通過軸承安裝在電機(jī)輸出軸上，并與太陽(yáng)輪、離心式離合器從動(dòng)盤和電磁制動(dòng)器動(dòng)盤緊固相連。為防止連接套反轉(zhuǎn)，在殼體上安裝單向軸承使其內(nèi)徑與連接套緊固連接，因此太陽(yáng)輪、離心式離合器從動(dòng)盤、電磁制動(dòng)器動(dòng)盤與連接套運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致，且由于單向軸承的作用，只能與電機(jī)保持同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過內(nèi)齒圈和離心式離合器傳遞到行星架上，行星架與主減速器的一級(jí)主動(dòng)齒輪緊固相連，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過行星架傳遞到

39、主減速器與差速器上，進(jìn)而傳遞到車輪上克服汽車的行駛阻力，使車輛能夠正常行駛。電動(dòng)汽車自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)的工作原理電機(jī)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，即離心式離合器主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速小于結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)，主動(dòng)盤產(chǎn)生的離心力不足以克服彈簧對(duì)離心體的拉力，離心體保持收縮狀態(tài)，不會(huì)帶動(dòng)從動(dòng)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，不傳遞轉(zhuǎn)矩，因此電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力矩全部作用在內(nèi)齒圈上。電機(jī)中心軸通過內(nèi)齒圈支架帶動(dòng)內(nèi)齒圈與其同速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈通過行星齒輪帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)。行星齒輪與太陽(yáng)輪外嚙合，因此行星齒輪的運(yùn)動(dòng)使太陽(yáng)輪有向相反方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但由于單向軸承對(duì)連接套的約束，使太陽(yáng)輪、離心式離合器從動(dòng)盤與連接套均保持靜止。對(duì)于行星齒輪機(jī)構(gòu)來說，內(nèi)齒圈與行星架分別為主動(dòng)件與被動(dòng)件，

40、太陽(yáng)輪為固定件，行星齒輪即公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)，整個(gè)輪系以一定的傳動(dòng)比傳遞作用在內(nèi)齒圈上的驅(qū)動(dòng)力矩，即為本車的一擋傳動(dòng)比。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大到離心式離合器的結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)，即離合器的主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速達(dá)到其結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)，離心體受到離心力的作用克服彈簧的拉力與從動(dòng)盤結(jié)合，通過摩擦帶動(dòng)從動(dòng)盤與主動(dòng)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)盤通過連接套帶動(dòng)太陽(yáng)輪與其同速轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)離心式離合器主從動(dòng)盤、太陽(yáng)輪皆與電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，因此單向軸承不起作用。電機(jī)中心軸通過內(nèi)齒圈支架帶動(dòng)內(nèi)齒圈同速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈皆與電機(jī)中心軸同速轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于行星齒輪機(jī)構(gòu)來說，若三個(gè)元件中的任何兩個(gè)連成一體轉(zhuǎn)動(dòng)，第三元件的轉(zhuǎn)速必然與前兩者轉(zhuǎn)速相等，即行星架與電機(jī)中心軸同速，

41、此時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)中所有元件之間都沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成直接擋傳動(dòng)，即為本車的二擋傳動(dòng)比。倒擋時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，在電磁制動(dòng)器的作用下，連接套帶動(dòng)太陽(yáng)輪和離心式離合器停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，離心式離合器處于分離狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與一擋時(shí)相似，但方向相反，汽車實(shí)現(xiàn)低速倒擋行駛。2.3換擋品質(zhì)換擋品質(zhì)是指換擋過程的平順性，即希望換擋過程平穩(wěn)無(wú)沖擊地進(jìn)行，從而改善駕駛員和乘客的乘坐舒適性。換擋操作時(shí)離合器的結(jié)合或分離會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊，從車輛換擋過程的機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理來講，換擋沖擊是由換擋過程中傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)零部件的沖擊造成的，它不僅影響換擋品質(zhì)，還會(huì)減少傳動(dòng)系零部件的使用壽命。因此，改善車輛的換擋品質(zhì)，不但

42、可以改善汽車的乘坐舒適性，對(duì)提高零部件的可靠性和工作壽命也有著十分重要的意義。離心式離合器摩擦元件的結(jié)合和分離是自動(dòng)換擋的實(shí)現(xiàn)過程，如果離合器結(jié)合或分離這個(gè)過程所需的過渡時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使摩擦元件長(zhǎng)時(shí)間處于滑摩狀態(tài)，以致產(chǎn)生過大的熱負(fù)荷，使摩擦元件的性能下降。因此，提升換擋品質(zhì)對(duì)減少離合器摩擦片的摩損和熱負(fù)荷，提高離合器工作可靠性和耐用性同樣有著十分重要的意義。為了提高擋位切換速度，需要盡可能的縮短換擋過渡時(shí)間，從而減少摩擦材料的摩損和過量的熱負(fù)荷，但是另一方面又要求換擋能夠平穩(wěn)過渡，不應(yīng)有過高的瞬時(shí)加速度或減速度造成的零部件沖擊。因此應(yīng)對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行折中，以滿足車輛換擋品質(zhì)的綜合要求。(1)

43、沖擊度沖擊度是指車輛縱向加速度的變化率，它的大小即為換擋平順性的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以把道路條件引起的彈跳和顛簸等對(duì)加速度的影響排除在外。沖擊特性可以理解為沖擊度的變化歷程，是評(píng)價(jià)車輛起步、換擋過程平順性的重要指標(biāo)。它能較好地反映起步、換擋過程的動(dòng)力學(xué)本質(zhì)和人體感受的沖擊程度。從根本上說，沖擊是由于轉(zhuǎn)矩的擾動(dòng)引起的，經(jīng)研究證實(shí)換擋操作時(shí)對(duì)平穩(wěn)性影響比較大的是離合器結(jié)合分離時(shí)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊，可以用研究機(jī)械振動(dòng)量的方法來研究沖擊特性的評(píng)價(jià)方法。一般來說，振動(dòng)量可以用振動(dòng)幅值、頻率、振動(dòng)作用時(shí)間和振動(dòng)方向等參數(shù)表征。由于從定義上講，沖擊度是車身縱向加速度的變化率，其方向問題已經(jīng)明確，而且通常

44、起步、換擋過程持續(xù)時(shí)間均較短，沖擊特性屬于低頻信號(hào)，頻率也可不作為評(píng)價(jià)指標(biāo)提出。所以研究沖擊特性可以從幅值和作用時(shí)間兩個(gè)方面進(jìn)行，幅值反映了沖擊的程度，作用時(shí)間反映了沖擊的持續(xù)時(shí)間和變化快慢。幅值是指沖擊特性的最大值和最小值，是評(píng)定換擋過程沖擊特性的主要指標(biāo)，幅值越大則換擋沖擊越大。作用時(shí)間是指沖擊度從零上升( 或下降 ) 至最大值 ( 或最小值 ) 的時(shí)間。在相同的沖擊幅值下，作用時(shí)間越短，換擋平順性越差，反之則越好。沖擊度表示為車輛行駛過程中加速度隨時(shí)間的變化率，其公式為:dad 2v(2-10)jdt 2dt式中 : a 車輛縱向加速度 (m s2 )v 車速 (ms)t時(shí)間 s汽車在平路上的行駛方程式為 :T3i 01CDA v2mdv(2-11)Ff Fw Fa mgfdtr2式中， T 3 變速器輸出轉(zhuǎn)矩 N mFf 滾動(dòng)阻力 NFw 空氣阻力 NFa 加速阻力 Ni 0 主減速器傳動(dòng)比傳動(dòng)效率r 車輪半徑 mm 滿載質(zhì)量 kgf 滾動(dòng)阻力系數(shù)CD 空氣阻力系數(shù)A迎風(fēng)面積 m2v 汽車行駛速度 (ms)汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)汽車在換擋過程中，滾動(dòng)阻力和空氣阻力變化很小，因此根據(jù)式(2-10)(2-11) 可知換擋過程中的沖擊度為:d 2 vi 0dT 3j2r m(2-