后驱动汽车应用限滑差速器的仿真研究
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轮式装甲车辆不同差速器方案操纵稳定性仿真研究孟红1,项昌乐2,孙旭光1,李军1,剧冬梅1(11中国兵器工业系统总体部,北京100089;21北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081) 摘要:以某轮式装甲车辆为研究对象,通过建立虚拟样机,使用动力学仿真分析软件按国军标试验规范模拟了其稳态回转性能等相关科目仿真,对不同差速器方案对该车操纵稳定性的影响进行了分析,综合评价了车辆在不同差速器方案下的操纵稳定性,通过相应试验科目结果对比,证明仿真模型正确,仿真结果可信。
关键词:机械学;轮式装甲车辆;操纵稳定性;性能仿真 中图分类号:U4631218文献标志码:A 文章编号:100021093(2009)0320262206Simulation R esearch on Wheeled Armored V ehicle OperatingStability in Different Differential Mechanism SchemesM EN G Hong 1,XIAN G Chang 2le 2,SUN Xu 2guang 1,L I J un 1,J U Dong 2mei 1(11System Engineering Institute ,China North Industries Group ,Beijing 100089,China ;21School of Mechanical Vehicular Engineering ,Beijing Institute of Technology ,Beijing 100081,China )Abstract :Taking a certain wheeled armored vehicle as research object ,its steady state steering perfor 2mances and corresponding subjects were simulated by the established virtual prototype ,the dynamic analysis software and the test specifications in G JB test standard.The influence of different differential mechanism schemes on operating stability of the vehicle was analyzed in detail.For different schemes ,the operating stability of the vehicle was valued synthetically.The correctness of the simulation model and the credibility of the simulated results were verified by the comparison of the simulated results with the tested ones for corresponding subjects.Key words :mechanics ;wheeled armored vehicle ;operating stability ;performance simulation 收稿日期:2007-08-08基金项目:国防科工委“十一五”型号项目资助(WZ0001)作者简介:孟红(1971—),女,高级工程师。
摩擦片限滑差速器设计说明书一、引言摩擦片限滑差速器是一种常见的汽车传动装置,用于控制车辆行驶时左右两个驱动轮的差速。
本文将对摩擦片限滑差速器的设计原理、结构以及工作特点进行详细介绍。
二、设计原理摩擦片限滑差速器主要由摩擦片组、侧齿轮、主齿轮和壳体等部件组成。
当车辆行驶时,发动机的动力经过传动系统传递到差速器,差速器将动力分配给左右两个驱动轮。
摩擦片限滑差速器的设计原理是通过摩擦片的压力调节和摩擦力控制,实现左右两个驱动轮的差速控制。
三、结构设计1. 摩擦片组:摩擦片限滑差速器中的摩擦片组由多个摩擦片组成,摩擦片一端与侧齿轮相连,另一端与主齿轮相连。
摩擦片的数量和材质对差速器的工作特性有着重要影响。
2. 侧齿轮:侧齿轮位于摩擦片组的一侧,其齿轮与摩擦片相互啮合,通过转动实现摩擦片的压紧和释放。
3. 主齿轮:主齿轮位于摩擦片组的另一侧,其齿轮与摩擦片相互啮合,通过转动实现摩擦片的压紧和释放。
4. 壳体:壳体是摩擦片限滑差速器的外壳,用于保护内部零件,并提供安装和固定的功能。
四、工作特点摩擦片限滑差速器的工作特点主要表现在以下几个方面:1. 差速控制:摩擦片限滑差速器通过调节摩擦片的压紧程度,控制左右两个驱动轮的差速。
当车辆行驶时,若左右两个驱动轮的转速相差较大,差速器会自动调节摩擦片的压力,使两个驱动轮的差速减小。
2. 高扭矩传递:摩擦片限滑差速器能够在车辆起步或遇到路面阻力大的情况下,提供较大的扭矩输出。
通过增加摩擦片的压紧力,差速器能够提供更大的传动扭矩,使车辆克服起步阻力或通过困难路况。
3. 稳定性和平顺性:摩擦片限滑差速器能够提供较好的车辆稳定性和平顺性。
通过差速控制,使左右两个驱动轮的差速保持在合适的范围内,减少车辆因驱动轮差速过大而产生的不稳定性和颠簸感。
五、使用注意事项1. 定期检查差速器的工作状态,如发现异常情况及时进行维修或更换。
2. 避免长时间高速行驶或连续行驶在滑行路面上,以免摩擦片过热损坏。
基于CarsimSimulink联合仿真的分布式驱动电动汽车建模一、本文概述随着电动汽车技术的快速发展,分布式驱动电动汽车(Distributed Drive Electric Vehicles, DDEV)因其高效能源利用、优越操控性能以及灵活的驱动方式,正逐渐成为新能源汽车领域的研究热点。
为了更深入地理解和研究DDEV的动态特性与控制策略,建立精确的车辆模型是关键。
本文旨在探讨基于Carsim与Simulink 联合仿真的分布式驱动电动汽车建模方法,以期在车辆动力学建模、控制策略优化和系统集成等方面提供有效的技术支撑。
本文首先介绍分布式驱动电动汽车的基本结构和特点,阐述其相较于传统车辆的优势。
随后,详细介绍Carsim和Simulink两款软件在车辆建模和仿真分析方面的功能和特点,以及它们联合仿真的优势。
接着,将重点介绍如何利用Carsim建立DDEV的车辆动力学模型,包括车辆动力学方程、轮胎模型、驱动系统模型等。
将探讨如何利用Simulink构建DDEV的控制策略模型,包括驱动控制、制动控制、稳定性控制等。
在建立了DDEV的车辆动力学模型和控制策略模型后,本文将详细阐述如何将这两个模型进行联合仿真,并分析仿真结果。
通过对比分析不同控制策略下的车辆性能表现,验证所建模型的准确性和有效性。
本文还将讨论分布式驱动电动汽车建模面临的挑战和未来的研究方向,为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
二、Carsim软件介绍Carsim是一款由密歇根大学开发的高级车辆动力学仿真软件,广泛应用于车辆控制、车辆动力学、主动和被动安全、电动和混合动力车辆以及先进的驾驶员辅助系统等领域的研究和开发。
该软件以模块化的方式集成了车辆各个子系统的动力学模型,包括发动机、传动系统、制动系统、转向系统、悬挂系统、轮胎以及车身等。
Carsim的核心优势在于其强大的物理引擎和精确的仿真能力。
通过精确的算法和详尽的车辆参数数据库,Carsim能够模拟出车辆在各种道路条件和驾驶操作下的动态行为,如加速、制动、转向、侧滑等。
ADVISOR汽车仿真软件的研究与应用摘要:本文介绍了ADVISOR软件的功能和用途、系统结构和仿真过程,并对其文件类型做出了详细说明。
通过对纯电动汽车ADVISOR仿真模型设计的分析,从而让读者对ADVISOR仿真软件的应用有更深入的了解。
ADVISOR软件是开放的、友好的,不但可以快速地分析各种汽车的性能,而且为特定模型开发提供了必要的框架。
对传统汽车、纯电动汽车和混合动力汽车的进一步研究提供了有力的平台。
关键词:仿真软件ADVISOR;Simulink;仿真Research and Applications on Automobile Simulation Software ADVISORAbstract:This passage introduces the functions, uses, system architecture and operational principle of the Simulation Software ADVISOR, and also gives us particular explanations of its file type. The automobile simulation software ADVISOR is open, friendly, which can not only analyze the capability of an Automobile quickly, but also can provide necessary frame work for the exploitation of special models.The software also can provide a powerful platform for further study on traditional vehicle, electrical vehicle and mix-powered ones.Key Words: Simulation Software ADVISOR Simulink simulationADVISOR(ADvanced VehIcle SimulatOR)2002是由美国可再生能源实验室在Matlab[1]和Simulink软件环境下开发的模型,是目前应用最广泛的仿真软件之一。
电子限滑差速器电液控制系统特性研究赵彦斌; 肖峻; 刘志柱; 宗书宇【期刊名称】《《液压与气动》》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】7页(P63-69)【关键词】电液控制系统; 高速开关阀; 脉宽调制; 仿真; 精度【作者】赵彦斌; 肖峻; 刘志柱; 宗书宇【作者单位】武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070; 东风汽车集团股份有限公司湖北武汉420100【正文语种】中文【中图分类】TH137; TP271+.4引言随着人们对车辆安全性与舒适性要求的不断提高,差速锁在汽车工业上的运用愈加普遍[1]。
而作为其中最先进的一个分支,电液式主动限滑差速器(ELSD)以其响应速度快,能实现扭矩无级传递,车辆行驶过程中实现锁止/解锁等优点,在市场上的应用愈加广泛[2]。
ELSD按功能可以看作由电液控制回路、湿式多片离合器、齿轮分动器及控制器(ECU)4个部分组成。
ECU通过输出高频脉宽调制(PWM)信号 [3],调节高速开关阀背压力,从而使湿式多片离合器的活塞对摩擦片输出不同压力,实现左右半轴之间的扭矩重新分配,完成限滑的目的。
电液控制系统作为ELSD的核心,其控制特性及响应效果直接影响着车辆行驶的稳定性以及用户体验。
本研究就某电子限滑差速器的电液控制系统建立数学模型,分析其液控压力的影响因素。
基于AMESim液压仿真平台及Simulink数模仿真软件,构建该电子限滑差速器的电液控制回路模型[4],进行仿真实验,为改进和提高其电液控制系统性能提供依据。
1 电子限滑差速器工作原理及电液控制回路分析1.1 电子限滑差速器工作原理电子限滑差速器的结构如图1所示,1为ELSD 的唯一控制元件——高速开关阀、端盖2 和摆线泵3构成了摆线泵机构,活塞4与摩擦片组5构成了离合器机构,6为行星齿轮架与外壳形成的分动器机构。
1.高速开关阀2.端盖3.摆线泵4.离合器活塞5.摩擦片组6.分动器7.配油外壳图1 电子限滑差速器结构示意图ELSD限滑功能未启动时,若车轮出现打滑现象,ELSD左右两半轴出现转速差[5],摆线泵定子与转子之间出现相对运动,油液经外壳上的进油口进入控制油路。
10.16638/ki.1671-7988.2019.12.029托森差速器建模及运动仿真关亮亮,赖文铁,徐宏波,徐子豪(辽宁工业大学汽车与交通工程学院,辽宁锦州121001)摘要:汽车差速器是能够使左、右两个驱动轮实现以不同转速转动的一种机构。
主要由左右半轴齿轮、行星齿轮(至少一组)及齿轮架组成。
功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。
托森(Torsen)差速器就是众多差速器中十分著名的一种。
文章将针对托森差速器,在3D建模软件Solid Works中建立装配模型,并对其进行运动学仿真,通过对运动学仿真结果分析,得到其运动特性。
关键词:托森差速器;运动仿真;Solid Works中图分类号:TP23 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)12-85-033D Modeling and Kinematics Simulation of Torsen DifferentialGuan Liangliang, Lai Wentie, Xu Hongbo, Xu Zihao( Department of Automotive and Transportation Engineering, Liaoning University of Technology,Liaoning Jinzhou 121001 )Abstract: Automotive differential is a mechanism which allows the left and right driving wheels rotate at different speeds. It mainly consists of left and right half axle gears, planetary gears (a pair at least) and the gear frame. Its function is to allow the left and right wheels rolling at different speeds when the car is steering or driving on uneven roads, which ensure the pure rolling motion of the driving wheels on both sides. Torsen differential is one of the most famous differentials. In this paper, the assembly model of Torson differential is built in Solid Works, which is a 3D modeling software, and its kinematics simulation is carried out. Through the analysis of kinematics simulation results, the kinematics characteristics of Torson differential are obtained.Keywords: Torsen Differential; Kinematics Simulation; Solid WorksCLC NO.: TP23 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)12-85-03引言汽车差速器是一种能够使左、右驱动轮实现不同速度转动的机械结构。
Research on Simulation and Experiment of Variable Ratio Limited- slip Differential
作者: 贾巨民[1];周鑫[2];李龙[2];黄伟伟[3]
作者机构: [1]军事交通学院基础部,天津300161;[2]军事交通学院研究生管理大队,天津
300161;[3]驻南京铁路局军代处,南京210000
出版物刊名: 军事交通学院学报
页码: 42-44页
年卷期: 2012年 第8期
主题词: 变传动比差速器;虚拟样机;可行性
摘要:利用Pro/E建立变传动比限滑差速器三维模型,在Adams中对啮合过程进行模拟仿真,对得出的数据进行分析处理并与试验台测试的数据进行对照比较,从而得出采用此种方法
设计的变传动比齿轮的可行性。
轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真研究
孙明江;段敏;李刚
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2015(53)2
【摘要】针对轮毂电机驱动电动汽车前轮转向,四轮差速控制问题进行了研究.在CarSim里建立了电动汽车整车模型,根据运动学模型,设计出基于转矩控制的电子差速器.并在Matlab/Simulink里建立了四轮轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真模型,通过CarSim与Matlab/Simulink联合仿真,选择双移线试验工况和蛇形试验工况进行了验证,试验结果表明:电子差速器实现了更好的轮速跟踪和驱动力矩再分配,能够有效提高电动汽车的行驶稳定性.
【总页数】6页(P19-24)
【作者】孙明江;段敏;李刚
【作者单位】121001辽宁省锦州市辽宁工业大学汽车与交通工程学院;121001辽宁省锦州市辽宁工业大学汽车与交通工程学院;121001辽宁省锦州市辽宁工业大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.后轮轮毂电机驱动电动汽车电子差速控制器研究 [J], 段敏;孙明江;闫鹏斌;鲁东;周正心
2.轮毂电机驱动电动汽车各轮毂电机扭矩分配算法的仿真和评价 [J], 熊璐;余卓平
3.轮毂电机驱动式微型电动汽车电子差速控制策略 [J], 李志远;王涛;张庆培;李贺;赵岩飞
4.一种采用电压控制轮毂电机驱动电动汽车的电子差速器 [J], 廖文良;沈汉鑫;洪剑锋;林再法;罗大庆;陈文芗
5.双轮毂电机驱动电动汽车电子差速控制研究 [J], 杨云庆;赵红兵;王吴杰;徐兴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
低速载货汽车后驱动桥设计与性能仿真ti图书分类号:密级:毕业设计(论文)低速载货汽车后驱动桥设计与性能仿真DESIGN AND PERFORMANCE SIMULATION OF LOW SPEED TRUCK REAR DRIVE AXLE学生姓名班级学院名称专业名称指导教师学位论文原创性声明我郑重地承诺:上交的学位论文,是我在我的导师的帮助下,单独采取探索工作从而获得的成效。
除了论文中标明引用和参考的内容以外,此论文种不包括其他个人或集体已经发布过的作品或成果。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以选用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名:指导老师签名:日期:年月日日期:年月日摘要随着改革开放的到来与我们社会经济不断地进步,不管个人还是企业对于低速载货汽车的要求越来越高,因为现在生活中的各方面与这种载货汽车是密不可分的,所以无论是中央还是当地政府都会这种载货汽车的研究去开发给予鼎力相助,从而促进其发展速度。
然而虽然前景美好,但同时这也造就了国内外对于这块区域利益的竞争角逐日益增加,所以为了要让自己的产品要有竞争力,我们唯有不断提升自己的设计理念和不惧开发困难的这种精神才能在让自己的产品在这个大环境下展露峥嵘。
此次论文是对低速载货汽车后驱动桥进行设计并且仿真,具体的一些方面就是对其汽车的整体性能和传动过程的设计中的一些难题进行不断分析,整理研究,另外在对一些关键性的一些零部件进行结构分析等等具体设计。
阐述一下这次论文在设计的过程内容与得到的一些结论:首先我们对低速载货汽车后驱动桥的整体全方位的进行了设计与资料查阅,确定大概仿真,这是设计环节中的一个重要的环节,因为这直接对以后的成品的载重和性能方面产生了直接性的作用与影响,直白的说设计出产品的好坏主要这一环节就确定了。
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摘要
限滑差速器是提高汽车性能的一项新技术,在国际汽车界得到了越来越广泛的应用。但在我国,这方面的研究开展的不多,到今没有形成适用的产品。本文主要针对限滑差速器在整车上的应用方面进行了一定研究。建立了粘性式限滑差速器转矩传递特性的模型;以摩擦片式限滑差速器为例,在整车试验和理论分析两方面对限滑差速器的限滑转矩对汽车操纵稳定性的影响进行了分析与探讨。主要研究内容如下: 从利用系统仿真学分析汽车操纵稳定性的角度出发,通过对汽车转向运动过程的动力学分析,对汽车各参数特性进行了一定的线性化建立了考滤限滑差速系统在内分析汽车操纵稳定性的“三轮”模型。所建模型可用于分析限滑差速器的限滑转矩对后驱动汽车操纵稳定性能的影响。同时本文根据此数学模型利用SIMULINK软件建立了汽车操纵稳定性的计算机仿真模型,从而可对汽车的操纵稳定性进行动态仿真。实现了利用计算机仿真方法深入分析汽车操纵稳定性,特别是装限滑差速器后汽车的操纵稳定性如何变化、限滑差速器的限滑转矩如何与整车操纵稳定性进行匹配等问题的目的。 通过进行汽车装限滑差速器与装普通差速器的稳态回转试验,证明限滑差速器对整车操纵稳定性的影响是非常明显的.主要是汽车转向过程中汽车横摆角速度减小,汽车不足转向度增加,侧向加速度与车厢侧倾角减小。这说明限滑差速器提高了汽车转弯行驶的稳定性及安全性,在一定程度上改善了汽车在转弯行驶特别是高速转弯时的乘坐舒适性。但汽车的转向轻便性有一定程度的下降。 对汽车的稳态回转运动、蛇行运动及汽车在转向角阶跃输入时汽车的瞬态响应特性进行了仿真分析,通过稳态回转的仿真结果与试验结果的对比,证明了本文所建数学模型的正确性及仿真结果的可信性.在蛇行运动
一.一吉林大学硕士学位论文仿真中,对汽车蛇行过程中的驱动转矩及限滑差速器输出的限滑转矩进行了仿真分析,同时分析了整车蛇行过程中汽车操纵稳定性参数的变化,得出限滑差速器只要限滑转矩大小合适就可以很明显的提高汽车操纵稳定性的结论。然后,对汽车的瞬态响应特性进行了对比仿真分析,结果表明了限滑差速器对汽车瞬态响应特性也有较大的影响,主要是响应的稳态值减小,峰值时间提前,超调量增大。这些变化表明限滑差速器增加了汽车在横向运动中的刚度而相对降低了系统的阻尼。 最后本文要根据试验结果与仿真分析结果提出了摩擦片式限滑差速器限滑转矩输出特性与汽车操纵稳定性匹配的一般原则。 本文所做研究工作将使人们对限滑差速器的认识更加深刻,将会促进人们对限滑差速器技术的研究,提高限滑差速器设计时与整车操纵稳定性能的匹配的程度并加快我国限滑差速器技术产品化的进程。另一方面,本文在利用计算机仿真学进行汽车动力学分析方面所做的尝试,也将推动计算机仿真技术在汽车界的应用。
关键词:限滑差速器,粘性联轴器,汽车操纵稳定性, “三轮”汽车模型,动态仿真,SIMULINK与仿真
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Abstract Limited Slip Differential(LSD) is a new technique for improving theperformance of vehicle.. It get more and more extensive application in theinternational car field. But at our country, it developes not much, and doesn'tachieve suitable product in practice. This paper makes mainly researches onthe application for LSD in vehicle. Main contents as follows: With a view to analyze the controllability and stability by virtue of themethod of system simulation, by analyzing the vehicle in dynamics during itsturning, this paper establishes a "three-wheel" model by linearization methodfor analyzing the controllability and stability of rear-driving vehicle with LSD.This model may be used to analyze the effect of limited torque on vehicle'scontrollability and stability. And then the paper establishes a simulation modelfor computer based on the mathematic model explained upward. And so, theapplication issues, such as, the effect of limited torque of LSD on the vehicle'sstability, the matching degree between the limited torque and the vehicle'sstability, can be analyzed by using of computer simulation. With the comparison of vehicle with LSD, whose characteristic of limitedtorque is measured out in Test Rig, and vehicle with ordinary differential, thepaper finds the obvious effect of limited torque on vehicle's controllability andstability. Main representation of it is, in one side, the decrease of yaw velocity,slide acceleration, and vehicle roll angle, on the other side, the increase ofundersteer and steering force. These results indicate that the stability andsecurity of the vehicle is improved, and the vehicle's ride-comfortability isimproved too. But the slip torque is bad for steering force. By way of computer simulation using of the model brought out upward,this paper analyzes the vehicle's steady state cornering, slaiom steer, and theproperty of step response. Meanwhile, the result of the simulation, comparing
—”翻-吉林大学硕士学位论文with the result of vehicle's test, represent that the model brought out in thispaper is accurate and believable. We can ayalyze the influence of the LSD ontke vehicle's controllability and stability and the matching between thempreferably. At last, the paper brings forward the basic principle of friction disc
LSD based on the forthgoing analyzation. The research developed in this paper r will make people know more aboutLSD, and urge them to the research of this new technique. This research willimprove the matching degree between the LSD and vehicle's controllabilityand stability in the design of LSD. Therefore, this research will accelerate thecoming forth of the suitable domestic LSD product. In addition, the attempt of this paper in analyzing the vehicle's dynamicsby virtue of computer simulation will promote the application of this techniquein vehicle field.
Keyword: Limited Slip Differential(LSD), Controllability and Stability of Vehicle,"Three wheel" vehicle model, Vehicle Dynamic Simulation,SIMULINK and Simulation
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