【機電控制CVT的結(jié)果原理及執(zhí)行機構(gòu)建模分析案例1800字】

機電控制CVT的結(jié)果原理及執(zhí)行機構(gòu)建模分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22152機電控制CVT的結(jié)果原理及執(zhí)行機構(gòu)建模分析案例 13791.1機電控制CVT結(jié)構(gòu)原理分析 1105721.2機電控制CVT電機模型 2272121.3機電控制CVT速比控制執(zhí)行機構(gòu)模型 398921.4機電控制CVT速比模型 3仿真模型作為硬件在環(huán)測試的重要一環(huán)，必須首先搭建好。本章基于模塊化思想搭建機電控制CVT模型，主要分為電機模型、速比執(zhí)行機構(gòu)模型和速比模型三個部分。1.1機電控制CVT結(jié)構(gòu)原理分析相比傳統(tǒng)CVT，機電控制CVT沒有了液壓系統(tǒng)，其通過電機、齒輪和絲桿螺母來控制主、從動帶輪的傳動比，機電控制CVT的結(jié)構(gòu)如圖X所示。在速比調(diào)節(jié)過程中，控制器發(fā)出速度調(diào)節(jié)信號，調(diào)速電機收到信號后快速響應(yīng)，帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，再通過蝸輪蝸桿將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，推動加壓彈簧，最終使主、從動帶的工作半徑發(fā)生變化，實現(xiàn)傳動比的調(diào)節(jié)作用。電機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，經(jīng)連接拉索拉動分離撥叉，使撥叉產(chǎn)生位置，進而達到控制離合器的接合、分離，蝸輪蝸桿機構(gòu)旁裝有角位移傳感器，用于測量拉索的位移量，進而反饋離合器的接合狀態(tài)。另外，換擋電機通過控制同步器和換向機構(gòu)，促使變速器的輸出轉(zhuǎn)動方向改變，實現(xiàn)機電控制CVT前進擋和倒擋的切換。1-離合器2-主動定錐盤軸3-金屬帶41-離合器2-主動定錐盤軸3-金屬帶4-主動動錐盤5/13-加壓彈簧6-調(diào)速電機7-齒輪減速器8-螺桿9-螺母10-從動定錐盤軸11-同步器12-主動定錐盤14-從動動錐盤15-從動定錐盤16/17-擋盤圖SEQ圖\*ARABIC2機電控制CVT結(jié)構(gòu)機電控制CVT的速比調(diào)節(jié)是由調(diào)速電機來實現(xiàn)的，調(diào)速電機的輸出轉(zhuǎn)矩首先要通過齒輪機構(gòu)進行減速，再通過絲桿螺母轉(zhuǎn)化為直線運動，進而將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為推動加壓彈簧的力，使得主動動錐盤的軸向位置發(fā)生改變，其錐盤的工作半徑也隨之發(fā)生改變，最終達到速比調(diào)節(jié)的目的。機電控制CVT的調(diào)速電機一般使用直流電機，直流電機結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，并且通過配套的控制器，還能夠具有更寬的調(diào)速范圍以及速度調(diào)節(jié)的快速響應(yīng)性。電樞電壓平衡方程為：U=轉(zhuǎn)矩平衡方程為：J其中，U為電樞電壓值；Ra為電樞電阻值；Ia為電樞電流值；E為電樞反電勢；Ke為電勢常數(shù)值；n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速值；ML為負載轉(zhuǎn)矩值；J為轉(zhuǎn)速慣量；同理，對該模型的參數(shù)進行修正后，即可建立離合器與換擋電機模型。1.3機電控制CVT速比控制執(zhí)行機構(gòu)模型為了實現(xiàn)速比執(zhí)行，相比傳統(tǒng)CVT，機電控制CVT引入了雙螺旋機構(gòu)，其原理是通過調(diào)速軸調(diào)節(jié)安裝在變速器主動軸和從動軸上的兩個調(diào)速螺旋裝置。主從動軸采用鏡像方式對稱地布置在兩側(cè)，因此，在調(diào)速電機運行時，所有動錐盤的運動方向都是一致的。如果主、從動軸上的兩個螺旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，只通過一根調(diào)速軸就能控制。當調(diào)速電機不工作時，錐盤在調(diào)速螺旋上產(chǎn)生的軸向力會傳遞至調(diào)速螺旋與調(diào)速軸之間，進而避免螺旋發(fā)生位移現(xiàn)象。同時，主從動軸采用鏡像方式對稱地布置在兩側(cè)，其軸向力相反，使得施加在調(diào)速軸上的軸向推力相互抵消。綜上所述，雙螺旋調(diào)速機構(gòu)能夠發(fā)揮自鎖機構(gòu)的作用，在不進行速比調(diào)節(jié)時，鎖定調(diào)速螺旋，避免發(fā)生軸向位移現(xiàn)象，造成速比的改變。調(diào)速電機運行時，電機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)調(diào)速軸后帶動螺旋旋轉(zhuǎn)，使兩個動錐盤的軸向位置產(chǎn)生同方向上的改變，進而達到速比調(diào)節(jié)的效果。因軸向力相反，調(diào)速電機與其中一個力相互抵消后，驅(qū)動力矩與另一個方向的力相同，達到了減少施加的力矩的作用。運動傳遞的過程為：電機輸出力矩，通過楚論減速機構(gòu)減速，經(jīng)由彈簧后將壓力施加至凸輪上，使凸輪的位置發(fā)生改變，最終使動錐盤產(chǎn)生軸向位移，實現(xiàn)加壓。主動帶輪動錐盤的軸向壓力與電機輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為：F式中，xd為凸輪圓的直徑（100mm）；F電機及螺桿機構(gòu)輸出的軸向壓力推動主動帶輪動錐盤產(chǎn)生的位移與角位移傳感器的轉(zhuǎn)角關(guān)系為：x式中，L為角位移傳感器擺桿的長度（17mm）；θ為角位移傳感器的轉(zhuǎn)角；xp1.4機電控制CVT速比模型機電控制CVT的速比為主從動帶輪工作半徑的比值：i=式中，Rp、R在計算主動帶輪動錐盤的軸向位移和速比時，需要將帶輪組的最大速比位置確定為基準，最終得出軸向位移和速比的計算公式為：△R=式中，R1為變速器處于最大速比位置時，主動帶輪的半徑（33.8