汽车变速器试验台飞轮转动惯量的设计研究 - 图文

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汽车变速器试验台飞轮转动惯量的设计研究

作者：李豪

来源：《中国科技博览》2016年第12期

[摘 要]飞轮转动惯量的设计是汽车变速器试验台设计的重点，本文分别研究了考虑和不考虑滑摩功时飞轮转动惯量的计算方法，对比分析了两种计算方法，提出了两种方法的适用情形，并对飞轮旋转的安全性提出校核规定，所得结果为变速器试验台飞轮的设计提供了依据。 [关键词]变速器试验台，飞轮，转动惯量

中图分类号：U467.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0124-02 1 概述

惯量模拟是汽车变速器试验台进行实际工况模拟的关键项目之一。汽车在行驶过程中，机械惯量形成了加速阻力[1]。在汽车正拖、反拖、发动机制动和换挡过程等各类工况中，汽车机械惯量都是影响汽车驱动系统（包括变速器）的重要因素。如在测试变速器换挡性能（即同步器性能）时，如不进行惯量模拟，将造成试验曲线和数据的完全失真。因此为准确模拟实际工况，变速器试验台中需要进行汽车惯量的模拟。当前国内的变速器试验台大多采用机械模拟即惯性飞轮或飞轮组的方式模拟惯量，因此飞轮或飞轮组转动惯量与被试变速器的匹配就很重要。本文采用两种方式计算飞轮的转动惯量，对比了考虑和不考虑滑摩功对计算结果的影响，以期为飞轮转动惯量的计算及飞轮的设计提供指导。 3 对比与分析

由以上计算可知，不考虑滑摩功的计算较为粗略，实际上由于滑摩功存在，使得式（1）的左边项和右边项并不相等，左边项应大于右边项，而这样的计算结果恰恰是偏于保守的，即根据第一种方法计算的飞轮转动惯量值通常是偏大，实际上不需式（3）这么大的转动惯量即可满足输出端速度波动不大于c的要求。但是该方法计算简单，只需要知道变速器输入端的转动惯量即可求得所需飞轮的转动惯量，而变速器输入端（包括离合器盘片）的转动惯量通常是容易求得的。

第二种方法考虑了滑摩功的影响，建立了准确的能量守恒方程，计算的转动惯量值较准确。但是该方法需要确定同步时间和同步摩擦力矩，而同步摩擦力矩与同步器结合套上的轴向力、锥面摩擦系数和锥面几何参数有关，计算较为复杂。

在实际设计中，如果上述参数已知或容易计算，则可以采用第二种方法，求得较为准确的转动惯量值。如果同步器的各参数未知或难以求得，可以采用第一种方法，通过计算输入端的转动惯量计算目标飞轮的转动惯量值。