同步器操作性能与寿命测试系统的研究

论文题目: 同步器操作性能与寿命测试系统的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 陈福恩

导师: 吴博达

关键词: 同步器,性能试验,寿命试验,机械手

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 2002 年6 月,一汽与日本三菱公司合作开发MAE 变速箱。为验证开发样本能否投入生产,样本是否先进,必须对该样本进行大量的操作性能(以后简称为性能)试验和寿命试验。该项试验可以在日本做,也可以在国内做。如果在日本试验,试验的每个样本都须被拿到日本去,日方提出的费用昂贵,无法接受。如果在国内做,目前国内还没有能够完成此功能的试验台。为此,我们承担了此项课题。本文对同步器性能与寿命测试系统进行了深入分析和研究后,提出了同步器性能及寿命试验台的设计方案。在经过大量的理论推导,建立了数学模型,并创造性地提出了试验台的机械手设计方案:采用液压驱动完成X 方向与Y方向上的运动,利用套筒及直线轴承完成Z 方向的运动,经过以上运动过程完成换档过程。解决了曲线换档、三维变二维控制、快速档位标定等几大难题,有效地简化了系统结构。根据转动惯量平衡原理,本文创造性地建立了同步器主动及从动部分微分方程,推导出同步时间与其他因素之间的关系。通过分析同步器结合过程,全面正确的确定了解各种参数对同步器性能与寿命的影响。同步器性能与寿命测试系统利用微机及液压伺服系统作为机械手驱动变速箱上的操纵杆运动,替代人工换档过程。本文通过对机械手的运动学及动力学分析,创造性地建立了运动学模型和动力学模型,推导出换档位移、换档力、换档时间以及加速度之间的关系方程。利用MATLAB 仿真进一步在理论上验证了理论模型的正确性。液压动力机构是液压控制元件和执行元件组合而成的液压装置,根据阀的线性流量方程、液压缸的流量连续方程、液压缸与负载的力平衡方程,推导出电液伺服系统的传递函数。本文通过PID 控制系统设计及调试,使系统具有良好的稳定性和频率响应特性。在进行性能试验和寿命试验的过程中,通过采集输入、输出轴转速,选档、换档位移,选档、换档力,输入轴转矩,液压站、变速箱油温,噪声等多项试验参数,对系统运行状况进行实时监控,若有异常事件发生,系统能够自动报警并自动关闭试验系统,保证系统运的安全可靠。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 同步器

1.2.1 同步器的作用

1.2.2 惯性同步器的工作原理

1.3 同步器性能与寿命测试系统

1.4 国内外的研究状况

1.5 本论文的主要研究内容

第二章 系统总体方案

2.1 试验台驱动系统的选择

2.2 试验系统的组成及控制原理

2.2.1 动力加载过程

2.2.2 功能菜单确定

2.3 编程语言及数据库

第三章 数学模型的建立及MATLAB 仿真

3.1 机械手空间模型的建立

3.2 液压伺服控制系统的建模

3.3 换档接合过程的数学模型

3.3.1 结合过程的运动微分方程式

3.3.2 同步器结合过程计算公式

3.4 同步器机械手的动力学分析及计算机仿真

3.4.1 机械手空间运动模型的简化

3.4.2 分析方程的建立

第四章 系统结构设计

4.1 机械系统的结构组成

4.2 液压系统的组成及工作原理

4.2.1 液压系统概述

4.2.2 同步器液压伺服控制系统设计

4.3 计算机检测系统的组成

4.4 信号检测系统设计

4.4.1 输出轴转速检测系统

4.4.2 温度信号检测系统

4.4.3 位移信号检测系统

4.4.4 输入轴转矩转速检测系统

4.4.5 力信号检测系统

4.4.6 声级计

4.4.7 A/D 转换器

4.4.8 声光报警器

4.5 工控机与变频器通讯系统

4.6 系统程序设计

4.6.1 驱动程序

4.6.2 机械手运动控制程序模块

4.6.3 系统通讯程序

4.6.4 数据设定与存储程序

4.6.5 报警功能程序模块

4.7 系统抗干扰技术

第五章 试验分析及数据处理

5.1 同步器性能与寿命测试系统精度及功能分析

5.1.1 系统精度分析

5.1.2 系统的特点分析

5.2 同步器性能试验

5.2.1 同步器性能试验设计

5.2.2 同步器性能试验数据及结果分析

5.3 同步器寿命试验

5.3.1 同步器寿命试验设计

5.3.2 同步器寿命试验结果及数据分析

第六章 结论

参考文献

作者在攻读博士学位期间发表论文情况

作者在攻读博士学位期间参与项目情况

作者在攻读博士学位期间获奖情况

致谢

摘要

Abstract

发布时间: 2005-08-26

参考文献

• [1].商用车变速箱自增力同步过程动力学及润滑系统研究[D]. 李瑾宁.华中科技大学2017

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