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

機(jī)電控制CVT的結(jié)果原理及執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22152機(jī)電控制CVT的結(jié)果原理及執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模分析案例 13791.1機(jī)電控制CVT結(jié)構(gòu)原理分析 1105721.2機(jī)電控制CVT電機(jī)模型 2272121.3機(jī)電控制CVT速比控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型 398921.4機(jī)電控制CVT速比模型 3仿真模型作為硬件在環(huán)測(cè)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(jī)電控制CVT模型，主要分為電機(jī)模型、速比執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型和速比模型三個(gè)部分。1.1機(jī)電控制CVT結(jié)構(gòu)原理分析相比傳統(tǒng)CVT，機(jī)電控制CVT沒(méi)有了液壓系統(tǒng)，其通過(guò)電機(jī)、齒輪和絲桿螺母來(lái)控制主、從動(dòng)帶輪的傳動(dòng)比，機(jī)電控制CVT的結(jié)構(gòu)如圖X所示。在速比調(diào)節(jié)過(guò)程中，控制器發(fā)出速度調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)速電機(jī)收到信號(hào)后快速響應(yīng)，帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)蝸輪蝸桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)加壓彈簧，最終使主、從動(dòng)帶的工作半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的調(diào)節(jié)作用。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，經(jīng)連接拉索拉動(dòng)分離撥叉，使撥叉產(chǎn)生位置，進(jìn)而達(dá)到控制離合器的接合、分離，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)旁裝有角位移傳感器，用于測(cè)量拉索的位移量，進(jìn)而反饋離合器的接合狀態(tài)。另外，換擋電機(jī)通過(guò)控制同步器和換向機(jī)構(gòu)，促使變速器的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制CVT前進(jìn)擋和倒擋的切換。1-離合器2-主動(dòng)定錐盤(pán)軸3-金屬帶41-離合器2-主動(dòng)定錐盤(pán)軸3-金屬帶4-主動(dòng)動(dòng)錐盤(pán)5/13-加壓彈簧6-調(diào)速電機(jī)7-齒輪減速器8-螺桿9-螺母10-從動(dòng)定錐盤(pán)軸11-同步器12-主動(dòng)定錐盤(pán)14-從動(dòng)動(dòng)錐盤(pán)15-從動(dòng)定錐盤(pán)16/17-擋盤(pán)圖SEQ圖\*ARABIC2機(jī)電控制CVT結(jié)構(gòu)機(jī)電控制CVT的速比調(diào)節(jié)是由調(diào)速電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)速電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩首先要通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，再通過(guò)絲桿螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為推動(dòng)加壓彈簧的力，使得主動(dòng)動(dòng)錐盤(pán)的軸向位置發(fā)生改變，其錐盤(pán)的工作半徑也隨之發(fā)生改變，最終達(dá)到速比調(diào)節(jié)的目的。機(jī)電控制CVT的調(diào)速電機(jī)一般使用直流電機(jī)，直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，并且通過(guò)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(shì)；Ke為電勢(shì)常數(shù)值；n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速值；ML為負(fù)載轉(zhuǎn)矩值；J為轉(zhuǎn)速慣量；同理，對(duì)該模型的參數(shù)進(jìn)行修正后，即可建立離合器與換擋電機(jī)模型。1.3機(jī)電控制CVT速比控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型為了實(shí)現(xiàn)速比執(zhí)行，相比傳統(tǒng)CVT，機(jī)電控制CVT引入了雙螺旋機(jī)構(gòu)，其原理是通過(guò)調(diào)速軸調(diào)節(jié)安裝在變速器主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上的兩個(gè)調(diào)速螺旋裝置。主從動(dòng)軸采用鏡像方式對(duì)稱地布置在兩側(cè)，因此，在調(diào)速電機(jī)運(yùn)行時(shí)，所有動(dòng)錐盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向都是一致的。如果主、從動(dòng)軸上的兩個(gè)螺旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，只通過(guò)一根調(diào)速軸就能控制。當(dāng)調(diào)速電機(jī)不工作時(shí)，錐盤(pán)在調(diào)速螺旋上產(chǎn)生的軸向力會(huì)傳遞至調(diào)速螺旋與調(diào)速軸之間，進(jìn)而避免螺旋發(fā)生位移現(xiàn)象。同時(shí)，主從動(dòng)軸采用鏡像方式對(duì)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(jī)構(gòu)能夠發(fā)揮自鎖機(jī)構(gòu)的作用，在不進(jìn)行速比調(diào)節(jié)時(shí)，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(jī)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)調(diào)速軸后帶動(dòng)螺旋旋轉(zhuǎn)，使兩個(gè)動(dòng)錐盤(pán)的軸向位置產(chǎn)生同方向上的改變，進(jìn)而達(dá)到速比調(diào)節(jié)的效果。因軸向力相反，調(diào)速電機(jī)與其中一個(gè)力相互抵消后，驅(qū)動(dòng)力矩與另一個(gè)方向的力相同，達(dá)到了減少施加的力矩的作用。運(yùn)動(dòng)傳遞的過(guò)程為：電機(jī)輸出力矩，通過(guò)楚論減速機(jī)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(dòng)錐盤(pán)產(chǎn)生軸向位移，實(shí)現(xiàn)加壓。主動(dòng)帶輪動(dòng)錐盤(pán)的軸向壓力與電機(jī)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(jī)及螺桿機(jī)構(gòu)輸出的軸向壓力推動(dòng)主動(dòng)帶輪動(dòng)錐盤(pán)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(zhǎng)度（17mm）；θ為角位移傳感器的轉(zhuǎn)角；xp1.4機(jī)電控制CVT速比模型機(jī)電控制CVT的速比為主從動(dòng)帶輪工作半徑的比值：i=式中，Rp、R在計(jì)算主動(dòng)帶輪動(dòng)錐盤(pán)的軸向位移和速比時(shí)，需要將帶輪組的最大速比位置確定為基準(zhǔn)，最終得出軸向位移和速比的計(jì)算公式為：△R=式中，R1為變速器處于最大速比位置時(shí)，主動(dòng)帶輪的半徑（33.8