❁ 能受苦方为志士，肯吃亏不是痴人  ❁       江门登高车出租公司,   江门登高车出租,   江门登高车租赁      液力变矩器闭锁过程仿真分析     1变矩器闭锁过程仿真模型建立,   已经建立了离合器闭锁过程的运动微分方程，然后借助仿真软件Matlab/Simulink，建立液力变矩器闭锁过程的动态仿真模型。己知：登高车总质量为16500kg；驱动轮半径r=0.828m；最大载重5000kg；滚动阻力系数f=0.02；按照设计的闭锁充油控制规律，以登高车处在前进三挡，发动机工作在外特性时为例，通过对该模型进行仿真可得到滑摩功率、滑摩功以及液力变矩器泵、涡轮转速及转矩变化曲线。

         液力变矩器在闭锁过程中泵、涡轮的转速变化情况：登高车处于前进三挡，且发动机工作在外特性上，可知此时的闭锁点为最高效率闭锁点，该闭锁点处的泵轮转速为2206r/min，涡轮转速为1532r/min。液力变矩器在闭锁开始前，泵轮的转速高于涡轮的转速，液力变矩器处于液力传动状态；在闭锁开始后，泵轮的转速开始下降，涡轮的转速开始上升，液力变矩器处于机械和液力混合传动状态；当闭锁结束时，泵轮转速和涡轮转速相等，液力变矩器处于机械传动状态。另外在闭锁的过程中泵轮转速下降的要比涡轮转速上升的幅度要大的多，这主要是因为登高车车身的转动惯量相对于发动机的转动惯量要大很多。 液力变矩器在闭锁过程中泵、涡轮转矩的变化情况：液力变矩器在闭锁开始前，由于闭锁时变矩器的变矩比K小于1，所以此时涡轮转速大于泵轮转速，这也是液力变矩器具有增矩作用的原因。在闭锁开始后，变矩比K开始快速增大，当变矩比为1时，液力变矩器完成闭锁，此时泵轮转矩等于涡轮转矩。另外，在液力变矩器闭锁的过程中，其泵、涡轮转矩有一个突然上升的过程，这就造成了传动系统的冲击和振动，这是目前大部分的闭锁式液力变矩器都加装扭矩减震器的主要原因。

        在闭锁过程中的滑摩功率曲线按照闭锁时间大致可以分成三段，第一个时间段内滑摩功率从0开始快速上升；第二个时间段内滑摩功率快速下降到0；第三个时间段内滑摩功率保持0不变。其中第一个时间段和第二时间段的滑摩功率曲线基本呈对称形式分布，且二者的时间和刚好为液力变矩器完成闭锁的时间。由前面公式知道在闭锁过程中，滑摩功率主要取决滑摩速度和控制油压的大小。在第一个时间段内，滑摩速度大，控制油压较小，但二者的乘积是增大的，所以滑摩功率曲线呈现上升的趋势；在第二个时间段内，控制油压开始不断增大，而滑摩速度却逐渐降低至0，二者的乘积在不断也减小，所以滑摩功率曲线呈现下降的趋势直至为0；在第三个时间段，闭锁已经结束，滑摩速度为0，所以滑摩功率曲线保持0不变。 液力变矩器闭锁过程中滑摩功的变化情况：在闭锁过程中的滑摩功曲线按照闭锁时间也可以大致分成三段，第一个时间段内滑摩功从0开始缓慢上升；第二个时间段内滑摩功呈线性上升；第三个时间段内滑摩功增加变缓，最后保持不变。滑摩功之所以呈现上述变化趋势主要是因为，第一个时间段内滑摩速度虽大，但控制油压较小，所以产生的滑摩功较小，滑摩功曲线缓慢上升；第二个时间段内由于滑摩速度趋于相对稳定，而控制油压线性增加，由此产生的滑摩功也是线性增加的；第三个时间段内滑摩速度逐渐减小至0，闭锁离合器完全结合，不再产生滑摩功，导致滑摩功不再增加最后趋于直线。滑摩功率的最大值为1.8×105W小于规定的许用值572×105W，滑摩功为0.96×105J也小于其规定的许用值1×105J，这说明闭锁充油控制规律符合设计的要求。

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        2充油时间对闭锁过程影响的仿真分析:       为了研究充油时间对闭锁过程的影响而所设计的闭锁充油控制规律，其中将建立低压0P的时间设置为0.8s，将第二阶段的充油时间设置为1.6s，将第三阶段的充油时间设置为0.6s。第四阶段的充油时间设置为1s；液力变矩器在第2.4s时完成闭锁。 在设定闭锁点闭锁的过程中各参数的变化曲线，液力变矩器泵、涡轮的转速分别在0.8s和2.4s时达到相等，即液力变矩器分别在0.8s和2.4s时完成闭锁，且变矩器泵、涡轮的转速变化更为平稳。 液力变矩器泵、涡轮的转矩分别在0.8s和2.4s时达到相等，即液力变矩器分别在0.8s和2.4s时完成闭锁，且中变矩器泵、涡轮的转矩变化较小。其中变矩器泵、涡轮的转矩变化的减小，能够减少闭锁过程中由泵、涡轮转矩变化产生的冲击与振动，从而使闭锁过程更加的平稳。闭锁离合器的滑摩功率分别在0.8s和2.4s时变为0，即液力变矩器分别在0.8s和2.4s时完成闭锁，且滑摩功率的最大值小于图中的滑摩功率最大值。对比中可以看出，闭锁离合器的滑摩功分别在0.8s和2.4s后保持不变，即液力变矩器分别在0.8s和2.4s时完成闭锁，并大大超过滑摩功的许用值。综合上述对比可以得出以下结论：闭锁离合器的闭锁时间受到充油时间的很大影响，控制充油时间越长，闭锁时间越长。闭锁时间的越长，液力变矩器泵、涡轮的转速和转矩变化越小，闭锁离合器闭锁过程越平稳。滑摩时间的越长，闭锁离合器的滑摩功率越低，而闭锁离合器的滑摩功反而越多，产生的热量也会增加，从而加快摩擦片的损耗。所以在设计闭锁充油控制规律的时候，不但要保证液力变矩器闭锁平顺性，还要兼顾摩擦片的使用寿命。通过对比分析可知，闭锁离合器在0.8s实现闭锁的闭锁充油规律较为合理。

        3充油油压对闭锁过程影响的仿真分析:   为了研究充油油压对闭锁过程的影响而所设计的闭锁充油控制规律，其中建立低压0P=1MPa需要0.2s，由低压0P分别上升到第二阶段的油压值1P=1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa需要0.6s，由第二阶段的油压1P上升到主压阶段的主油压68.12PMPa需要0.2s。

           在1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa控制油压下，闭锁时间分别为0.85s、0.81s、0.78s，各闭锁过程仿真曲线变化趋势基本相同。通过对图中不同控制油压下的闭锁时间进行对比可以得出以下结论：在闭锁充油时间相同的条件下，控制油压越大，闭锁的时间就越短。 在闭锁充油时间相同的条件下，第二阶段的闭锁控制油压与液力变矩器的最大动载扭矩之间呈正线性的关系。在第二阶段的闭锁控制油压为1.1Mpa时，虽然此时液力变矩器的最大动载扭矩低，但其储备系数比较小，无法保证液力变矩器传递最大工作扭矩；在控制油压为1.3Mpa时，动载扭矩值比较大，这使得传动系统各零部件的受力状态恶劣，对其强度及寿命造成影响。按照文章中设计的控制闭锁油压为1.2MPa的方案较为合理。 液力变矩器在不同控制油压下产生的滑摩功率曲线变化趋势几乎一样。在闭锁充油时间相同的条件下，第二阶段的闭锁控制油压越大，闭锁离合器产生的滑摩功率最大值就越大；反之则否。不同控制油压下的闭锁过程滑摩功曲线的变化趋势也基本相同，不同控制油压下离合器闭锁后滑摩功值几乎相等。这是因为所选的控制油压值之间差距不大，导致了图中产生的滑摩功差距不明显。

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