计及间隙和摩擦非线性的汽车传动系统瞬态振动冲击研究

摘要

由于汽车传动链存在间隙,在离合快速接合过程中,轮齿之间的瞬态冲击容易产生严重的振动噪声问题,降低了整车声品质。为了分析由离合快速接合引起的传动系统瞬态振动冲击,针对后驱车传动系统,基于间隙和摩擦非线性理论,建立了包含分段线性的间隙单元和非线性摩擦单元的9自由度集中参数动力学模型。数值模拟了离合器在快速结合过程中,传动链产生的瞬态振动冲击现象。平面相位图揭示了在每次瞬态冲击时,齿轮间隙单元内的多次碰撞反弹现象,并且剖析了轮齿相对接触位移和相对运动速度之间的关系。和驱动桥间隙单元相比,变速器间隙单元产生的瞬态冲击力和弹性势能最大。在飞轮和离合器转速同步过程中,分析不同正压力条件下飞轮和离合器从动盘之间的摩擦转矩和摩擦Stick-Slip现象。和广泛使用的Karnoop摩擦模型相比,在离合器接合过程中,所建立的数值摩擦模型更好地仿真飞轮和离合器从动盘之间的摩擦转矩变化和摩擦同步产生的传动链瞬态振动冲击。上述数值分析结果得到了整车试验验证。