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1、车辆动力学车辆动力学 传动系统动力学传动系统动力学授课：刘辉授课：刘辉1车辆动力学1前言发动机课件一、传动系统功用一、传动系统功用前前 言言机械传动机械传动液力机械传动液力机械传动定轴齿轮传动定轴齿轮传动行星齿轮传动行星齿轮传动按传动方式按传动方式按齿轮机构按齿轮机构实现减速增矩；实现减速增矩；实现车辆变速；实现车辆变速；实现倒车行驶；实现倒车行驶；必要时切断发动机动力；必要时切断发动机动力；利用发动机制动；利用发动机制动；拖车起动发动机等。拖车起动发动机等。车辆动力学1前言发动机课件二、传动系统工况和载荷二、传动系统工况和载荷稳定工况：稳定工况：过渡工况：过渡工况：随机载荷：随机载荷：起步、
2、加速、换挡等过渡过程离合器、制动器、起步、加速、换挡等过渡过程离合器、制动器、齿轮等的冲击激励引起的传动系统载荷齿轮等的冲击激励引起的传动系统载荷 发动机激励、齿轮激励、发动机激励、齿轮激励、 万向节等稳态激励作用万向节等稳态激励作用下的传动系统载荷下的传动系统载荷路面随机激励引起的传动系统载荷路面随机激励引起的传动系统载荷车辆动力学1前言发动机课件三、研究目的三、研究目的车辆在动态工况时，分析传动装置承受的最大载荷，车辆在动态工况时，分析传动装置承受的最大载荷，用于动强度计算用于动强度计算分析各种动态工况载荷，用于载荷谱设计和疲劳寿分析各种动态工况载荷，用于载荷谱设计和疲劳寿命计算命计算分析
3、稳定工况振动特性，分析稳定工况振动特性， 用于用于NVH设计设计 2 2. . 获取真实的载荷特性，用于强度设计获取真实的载荷特性，用于强度设计3 3. . 获取最佳的控制策略，保证传动系统动态品质获取最佳的控制策略，保证传动系统动态品质1 1. . 仿真不同工况，预测系统性能仿真不同工况，预测系统性能车辆动力学1前言发动机课件第三章 发动机建模 第一章第一章 传动系统部件动力学模型传动系统部件动力学模型第一章 车辆传动动载荷 一、模型的类型一、模型的类型1.1.连续时间模型连续时间模型1）常微分方程）常微分方程2）传递函数）传递函数3）状态方程）状态方程车辆动力学1前言发动机课件第一章 车辆
4、传动动载荷 2.2.离散时间模型离散时间模型系统的输入量、输出量及其内部状态量是时间的离散系统的输入量、输出量及其内部状态量是时间的离散函数（即时间序列）。函数（即时间序列）。离散时间系统一、模型的类型一、模型的类型车辆动力学1前言发动机课件第一章 车辆传动动载荷 2.2.离散时间模型离散时间模型1）差分方程）差分方程2）z函数函数3）状态方程）状态方程右移右移差分方程差分方程左移左移差分方程差分方程一、模型的类型一、模型的类型车辆动力学1前言发动机课件二、建模方法二、建模方法1.1.机理建模机理建模主要是通过理论分析推导方法建立系统模型。 2.2.实验建模实验建模1）实验数据统计处理：线性插
5、值、样条曲线、最小二乘法2) 系统辨识法：在一类假设模型中选择一个与实验数据拟合（或逼近）的最好的一种模型。车辆动力学1前言发动机课件第三章 发动机建模 neMe一、发动机外特性模型一、发动机外特性模型第一节第一节 发动机发动机建模建模车辆动力学1前言发动机课件二、发动机加减速过程模型二、发动机加减速过程模型 稳定工况的转矩； 动态工况转矩下降量； 转矩降低系数， 0.070.09 。式中：发动机动态输出转矩发动机动态输出转矩1.2.车辆动力学1前言发动机课件第三章 发动机建模 输出转矩平均值1843Nm，最大值3689Nm, 最小值471Nm 平均转矩波动转矩+发动机输出转矩=三、发动机动态
6、转矩模型三、发动机动态转矩模型车辆动力学1前言发动机课件 燃气压力干扰力矩燃气压力干扰力矩曲柄连杆机构受力分析曲柄连杆机构受力分析三、发动机动态转矩模型三、发动机动态转矩模型1.单缸发动机激励单缸发动机激励车辆动力学1前言发动机课件 曲轴连杆机构惯性力激励力矩曲轴连杆机构惯性力激励力矩 第三章 发动机建模 往复惯性力往复惯性力:单缸合成力矩：单缸合成力矩：三、发动机动态转矩模型三、发动机动态转矩模型车辆动力学1前言发动机课件2. 多缸发动机激励多缸发动机激励发动机多缸激励力矩发动机多缸激励力矩三、发动机动态转矩模型三、发动机动态转矩模型均匀发火发火间隔角均匀发火发火间隔角 例：已知四冲程六缸发动机发火顺序为：153624四冲程：四冲程： /缸数缸数二冲程：二冲程： /缸数缸数车辆动力学1前言发动机课件
