《四驅汽車動力分配關鍵部件結構設計與動力學分析》是2018年科學出版社出版的圖書，作者是陳黎卿。
基本介紹
- 書名：四驅汽車動力分配關鍵部件結構設計與動力學分析
- 作者：陳黎卿
- ISBN：9787030558930
- 頁數：208
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018-08-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書系統而全面地闡述四驅汽車傳動系統中動力分配關鍵部件結構設計方法與動力學分析，是四驅汽車傳動系統設計關鍵技術領域的一部學術專著。全書共7章，以四驅汽車動力分配關鍵技術為主線，重點圍繞動力分配關鍵部件進行結構設計與動力學分析。本書以作者近年來在該領域的系列化研究成果為主要內容，是一部具有較為完整理論體系和試驗驗證的四驅汽車動力分配方面的學術專著，可以為四驅汽車動力分配技術提供理論和方法。
目錄
前言
第1章 四驅汽車傳動系統結構與工作原理 1
1.1 四驅汽車傳動系統分類、結構與工作原理 1
1.1.1 全時四驅傳動系統 1
1.1.2 分時四驅傳動系統 2
1.1.3 適時四驅傳動系統 2
1.2 四驅汽車動力分配關鍵部件分類、結構與工作原理 3
1.2.1 軸間動力分配部件—分動器 3
1.2.2 輪間動力分配部件—差速器 5
1.3 國內外研究現狀 6
1.3.1 國內四驅傳動系統研究現狀 6
1.3.2 國外四驅傳動系統研究現狀 7
參考文獻 8
第2章 四驅汽車傳動系統模型構建與性能分析 12
2.1 四驅汽車傳動系統功率損失理論推導 12
2.1.1 離合器摩擦功率損失 12
2.1.2 齒輪傳動功率損失 13
2.1.3 軸承摩擦功率損失 16
2.1.4 攪油功率損失 16
2.1.5 油封功率損失 16
2.1.6 萬向節功率損失 16
2.2 四驅汽車傳動系統效率建模 17
2.2.1 離合器 17
2.2.2 變速器 17
2.2.3 分動器 18
2.2.4 主減速器 18
2.2.5 差速器 19
2.2.6 驅動車輪傳動裝置 19
2.2.7 四驅汽車傳動系統 20
2.3 四驅汽車傳動系統效率的仿真結果 20
2.3.1 分動器傳動效率 21
2.3.2 四驅汽車傳動系統效率 23
2.4 動力分配對整車性能影響分析24
2.4.1 整車模型建立 24
2.4.2 不同扭矩分配比下仿真分析 26
2.4.3 爬坡度仿真分析 27
2.4.4 最大加速度仿真分析 28
2.4.5 制動性能仿真分析 29
參考文獻 29
第3章 分動器數位化設計方法 30
3.1 四驅汽車分動器力學特性分析30
3.1.1 分動器極限工況分析 30
3.1.2 齒輪式分動器特性分析 30
3.1.3 行星齒輪鏈式分動器特性分析 35
3.1.4 電控多片離合器式分動器特性分析 38
3.1.5 設計實例 40
3.2 基於適應性原理的分動器零部件可重構設計 41
3.2.1 分動器零部件適應性設計模組 42
3.2.2 分動器智慧型裝配設計模組 43
3.3 分動器有限元分析 46
3.3.1 分動器靜力學分析結果 47
3.3.2 疲勞分析結果 49
3.4 基於流固耦合的分動器兩相流動分析與最佳化 50
3.4.1 分動器流固耦合模型建立 51
3.4.2 分動器內流場狀態 52
3.4.3 不同工況下分動器內部流場變化 57
3.4.4 試驗驗證 60
3.4.5 兩相流最佳化設計 63
3.5 基於多學科設計方法的分動器最佳化設計 65
3.5.1 分動器多學科最佳化數學模型 65
3.5.2 分動器多學科最佳化流程 65
3.5.3 分動器多學科最佳化設計實例 66
參考文獻 70
第4章 電控限滑差速器數位化設計方法 72
4.1 電控限滑差速器介紹 72
4.2 電控限滑差速器的參數化設計模組 72
4.3 電控限滑差速器的自動裝配模組 75
4.3.1 裝配工藝優先關係矩陣 76
4.3.2 集成拆卸關係矩陣 77
4.3.3 裝配序列評價函式的改進 78
4.4 電控限滑差速器有限元分析 79
4.4.1 電控限滑差速器模態分析 79
4.4.2 電控限滑差速器靜力學分析 82
4.4.3 電控限滑差速器疲勞分析 85
4.5 電控限滑差速器流固耦合分析86
4.5.1 XFlow原理介紹 86
4.5.2 流固耦合模型的建立 88
4.5.3 仿真結果及分析 89
4.5.4 不同油液高度與不同工況轉速的耦合計算和分析 93
參考文獻 97
第5章 電控多片式離合器摩擦特性和數學模型研究 98
5.1 多片式離合器結合過程摩擦特性分析 98
5.1.1 摩擦過程 98
5.1.2 摩擦的動態特性 99
5.2 電控多片式離合器的工作原理、特性及選用 101
5.2.1 電磁離合器的分類 101
5.2.2 電控多片式離合器的工作原理 102
5.3 電控多片式離合器接合特性影響因素分析 103
5.3.1 摩擦片上溝槽形狀的影響分析 103
5.3.2 摩擦材料的影響分析 105
5.4 電控多片式離合器接合過程中油膜厚度的計算 105
5.4.1 電控多片式離合器工作過程中的油膜特性方程 105
5.4.2 電控多片式離合器工作過程中油膜厚度數學模型的建立 108
5.5 電控多片式離合器接合過程中的扭矩計算 110
5.5.1 電控多片式離合器滑摩過程傳遞的扭矩 110
5.5.2 電控多片式離合器粗糙接觸過程傳遞的扭矩 111
5.5.3 電控多片式離合器有溝槽總扭矩 111
5.6 電控多片式離合器接合特性仿真與分析 112
5.6.1 電控多片式離合器相關參數 112
5.6.2 電控多片式離合器影響因素分析 114
參考文獻 122
第6章 電控多片式離合器設計與特性分析 124
6.1 電控多片式離合器結構和工作原理 124
6.2 電控多片式離合器摩擦副熱力學特性分析 125
6.2.1 摩擦副傳熱理論 125
6.2.2 熱力學有限元模型建立 129
6.2.3 自變數因數提取 136
6.2.4 不同參數下的溫度模擬預測 137
6.3 電控多片式離合器流場散熱特性 147
6.3.1 計算流體動力學理論 147
6.3.2 流體動力學模型建立 149
6.3.3 不同工況下溫度場散熱分析 152
6.4 電控多片式離合器試驗台搭建與試驗 158
6.4.1 多片式離合器試驗台搭建 158
6.4.2 電控多片式離合器摩擦副散熱試驗 160
參考文獻 162
第7章 四驅汽車動力分配控制系統設計 163
7.1 四驅汽車整車動力學建模 163
7.1.1 整車動力學建模 163
7.1.2 發動機模型 165
7.1.3 傳動系統模型 165
7.1.4 輪胎模型 166
7.1.5 變速器模型 168
7.1.6 輔助計算模組 168
7.2 動力分配對行駛穩定性能影響分析 170
7.2.1 軸間扭矩分配對汽車行駛穩定性的影響 174
7.2.2 輪間扭矩分配對汽車行駛穩定性的影響 176
7.3 基於人群搜尋算法PID的四驅動力分配控制策略 178
7.3.1 聯合仿真結果分析 180
7.3.2 基於NIPXI實時控制器的硬體在環試驗 182
7.4 控制系統硬體設計 185
7.5 控制系統軟體設計 190
7.6 實車試驗 191
7.6.1 樣車試製 191
7.6.2 控制器實車試驗 192
7.7 基於電子穩定控制與驅動力分配協調控制的四驅汽車性能分析 194
7.7.1 差動制動驅動力分配性能分析 194
7.7.2 ESP與DPC協調控制系統 200
7.7.3 仿真分析 203
7.7.4 硬體在環試驗驗證 205
參考文獻 207
彩圖
第1章 四驅汽車傳動系統結構與工作原理 1
1.1 四驅汽車傳動系統分類、結構與工作原理 1
1.1.1 全時四驅傳動系統 1
1.1.2 分時四驅傳動系統 2
1.1.3 適時四驅傳動系統 2
1.2 四驅汽車動力分配關鍵部件分類、結構與工作原理 3
1.2.1 軸間動力分配部件—分動器 3
1.2.2 輪間動力分配部件—差速器 5
1.3 國內外研究現狀 6
1.3.1 國內四驅傳動系統研究現狀 6
1.3.2 國外四驅傳動系統研究現狀 7
參考文獻 8
第2章 四驅汽車傳動系統模型構建與性能分析 12
2.1 四驅汽車傳動系統功率損失理論推導 12
2.1.1 離合器摩擦功率損失 12
2.1.2 齒輪傳動功率損失 13
2.1.3 軸承摩擦功率損失 16
2.1.4 攪油功率損失 16
2.1.5 油封功率損失 16
2.1.6 萬向節功率損失 16
2.2 四驅汽車傳動系統效率建模 17
2.2.1 離合器 17
2.2.2 變速器 17
2.2.3 分動器 18
2.2.4 主減速器 18
2.2.5 差速器 19
2.2.6 驅動車輪傳動裝置 19
2.2.7 四驅汽車傳動系統 20
2.3 四驅汽車傳動系統效率的仿真結果 20
2.3.1 分動器傳動效率 21
2.3.2 四驅汽車傳動系統效率 23
2.4 動力分配對整車性能影響分析24
2.4.1 整車模型建立 24
2.4.2 不同扭矩分配比下仿真分析 26
2.4.3 爬坡度仿真分析 27
2.4.4 最大加速度仿真分析 28
2.4.5 制動性能仿真分析 29
參考文獻 29
第3章 分動器數位化設計方法 30
3.1 四驅汽車分動器力學特性分析30
3.1.1 分動器極限工況分析 30
3.1.2 齒輪式分動器特性分析 30
3.1.3 行星齒輪鏈式分動器特性分析 35
3.1.4 電控多片離合器式分動器特性分析 38
3.1.5 設計實例 40
3.2 基於適應性原理的分動器零部件可重構設計 41
3.2.1 分動器零部件適應性設計模組 42
3.2.2 分動器智慧型裝配設計模組 43
3.3 分動器有限元分析 46
3.3.1 分動器靜力學分析結果 47
3.3.2 疲勞分析結果 49
3.4 基於流固耦合的分動器兩相流動分析與最佳化 50
3.4.1 分動器流固耦合模型建立 51
3.4.2 分動器內流場狀態 52
3.4.3 不同工況下分動器內部流場變化 57
3.4.4 試驗驗證 60
3.4.5 兩相流最佳化設計 63
3.5 基於多學科設計方法的分動器最佳化設計 65
3.5.1 分動器多學科最佳化數學模型 65
3.5.2 分動器多學科最佳化流程 65
3.5.3 分動器多學科最佳化設計實例 66
參考文獻 70
第4章 電控限滑差速器數位化設計方法 72
4.1 電控限滑差速器介紹 72
4.2 電控限滑差速器的參數化設計模組 72
4.3 電控限滑差速器的自動裝配模組 75
4.3.1 裝配工藝優先關係矩陣 76
4.3.2 集成拆卸關係矩陣 77
4.3.3 裝配序列評價函式的改進 78
4.4 電控限滑差速器有限元分析 79
4.4.1 電控限滑差速器模態分析 79
4.4.2 電控限滑差速器靜力學分析 82
4.4.3 電控限滑差速器疲勞分析 85
4.5 電控限滑差速器流固耦合分析86
4.5.1 XFlow原理介紹 86
4.5.2 流固耦合模型的建立 88
4.5.3 仿真結果及分析 89
4.5.4 不同油液高度與不同工況轉速的耦合計算和分析 93
參考文獻 97
第5章 電控多片式離合器摩擦特性和數學模型研究 98
5.1 多片式離合器結合過程摩擦特性分析 98
5.1.1 摩擦過程 98
5.1.2 摩擦的動態特性 99
5.2 電控多片式離合器的工作原理、特性及選用 101
5.2.1 電磁離合器的分類 101
5.2.2 電控多片式離合器的工作原理 102
5.3 電控多片式離合器接合特性影響因素分析 103
5.3.1 摩擦片上溝槽形狀的影響分析 103
5.3.2 摩擦材料的影響分析 105
5.4 電控多片式離合器接合過程中油膜厚度的計算 105
5.4.1 電控多片式離合器工作過程中的油膜特性方程 105
5.4.2 電控多片式離合器工作過程中油膜厚度數學模型的建立 108
5.5 電控多片式離合器接合過程中的扭矩計算 110
5.5.1 電控多片式離合器滑摩過程傳遞的扭矩 110
5.5.2 電控多片式離合器粗糙接觸過程傳遞的扭矩 111
5.5.3 電控多片式離合器有溝槽總扭矩 111
5.6 電控多片式離合器接合特性仿真與分析 112
5.6.1 電控多片式離合器相關參數 112
5.6.2 電控多片式離合器影響因素分析 114
參考文獻 122
第6章 電控多片式離合器設計與特性分析 124
6.1 電控多片式離合器結構和工作原理 124
6.2 電控多片式離合器摩擦副熱力學特性分析 125
6.2.1 摩擦副傳熱理論 125
6.2.2 熱力學有限元模型建立 129
6.2.3 自變數因數提取 136
6.2.4 不同參數下的溫度模擬預測 137
6.3 電控多片式離合器流場散熱特性 147
6.3.1 計算流體動力學理論 147
6.3.2 流體動力學模型建立 149
6.3.3 不同工況下溫度場散熱分析 152
6.4 電控多片式離合器試驗台搭建與試驗 158
6.4.1 多片式離合器試驗台搭建 158
6.4.2 電控多片式離合器摩擦副散熱試驗 160
參考文獻 162
第7章 四驅汽車動力分配控制系統設計 163
7.1 四驅汽車整車動力學建模 163
7.1.1 整車動力學建模 163
7.1.2 發動機模型 165
7.1.3 傳動系統模型 165
7.1.4 輪胎模型 166
7.1.5 變速器模型 168
7.1.6 輔助計算模組 168
7.2 動力分配對行駛穩定性能影響分析 170
7.2.1 軸間扭矩分配對汽車行駛穩定性的影響 174
7.2.2 輪間扭矩分配對汽車行駛穩定性的影響 176
7.3 基於人群搜尋算法PID的四驅動力分配控制策略 178
7.3.1 聯合仿真結果分析 180
7.3.2 基於NIPXI實時控制器的硬體在環試驗 182
7.4 控制系統硬體設計 185
7.5 控制系統軟體設計 190
7.6 實車試驗 191
7.6.1 樣車試製 191
7.6.2 控制器實車試驗 192
7.7 基於電子穩定控制與驅動力分配協調控制的四驅汽車性能分析 194
7.7.1 差動制動驅動力分配性能分析 194
7.7.2 ESP與DPC協調控制系統 200
7.7.3 仿真分析 203
7.7.4 硬體在環試驗驗證 205
參考文獻 207
彩圖
