混合动力轻型客车变速器总成设计及关键件CAE分析文献综述
2020-06-14 16:17:29
文 献 综 述 一、研究的意义 变速器是汽车传动系的主要总成之一,由法国人雷诺发明,是一套用于来调整发动机的转速和汽车行驶速度的变速装置,使得发动机能够在最佳动力性能的工况范围中工作[1]。
在汽车的实际使用中,如加速、减速、爬坡、倒车、起步、怠速停车、低速或高速行驶等工况非常复杂,这就要求汽车发动机和车轮之间有不同的变速比,使得力矩和车速能在较大的范围内变化[2],而目前广泛采用的活塞式发动机由于输出转矩和转速范围都比较小,为了解决这一矛盾,同时使发动机在功率较高、油耗较低 的工况下工作,在传动系统中设置了变速器。
变速器中每个档位都有不同传动比,相当于不同齿轮间的啮合能产生不同的转速[3]。
在起步的时候,汽车需要较大的扭矩推动来克服的重量,同时较小的转速;在汽车巡航状态下,汽车需要一个比较小的扭矩,和一个比较高的转速,使得利用惯性就能高速行驶;而在超车的时候,汽车既需要大的驱动扭矩用来加速,又需要很快的速度攀升。
发动机的功P=FV,因此,只有当汽车在很高的速度运动时,才有可能迫使发动机输出最大功率[4]。
总的来说,汽车变速器具有这样几个功能:(1)改变传动比,扩大驱动齿轮转矩和转速的变化范围,以适应汽车在各种行驶条件下所需的牵引力和行驶速度,同时使发动机在动力性和经济性有利的工况下工作;(2)在发动机旋转方向不变的条件下,改变驱动轮的旋转方向,使汽车能倒退行驶;(3)利用空挡,中断离合器和传动轴的动力传递,以发动机能够起动、怠速或换挡。
[3]在当今会提倡”绿色、环保、节能、低碳”的大背景下,新型汽车变速器在实现本身动力学功能的同时正在向节能减排、绿色环保的使命方向发展[2]。
二、变速器的国内外研究现状 汽车变速器的主要任务是实现动力传递,并通过改变动力传递过程中传动比,实现减速增矩,调节变换发动机工作特性,使得汽车运动状态满足不同条件下的驾驶要求[5]。
手动变速器必须根据汽车行驶条件的变化,由驾驶员判断变换档位,并对离合器和油门踏板以及变速器操纵杆进行准确的协调配合,从而保证汽车运行在在最佳工况下。
手动档变速汽车换挡频繁、一定程度会分散驾驶员的注意力,使得驾驶存在不安全因素。