大眾帕薩特01J自動變速器演示臺架結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要自動變速器是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的好壞對整車質(zhì)量有直接影響。汽車自動變速器是一個復(fù)雜的機械系統(tǒng)，其零部件眾多，理論計算不能得到大量的技術(shù)數(shù)據(jù)，而技術(shù)數(shù)據(jù)的獲取又需要大量的試驗手段。本論文首先對PASSAT01J型汽車自動變速器原理進行了闡述，其中還有對其相關(guān)組件的介紹，包括飛輪減震裝置和行星齒輪系的應(yīng)用。根據(jù)我們找到的一些參數(shù)，對演示臺架的外部框架進行了合理的設(shè)計。接著對演示臺架所需要的電機、傳動裝置、傳感器等相關(guān)器材進行其中包括了設(shè)計思想，步驟，設(shè)計的基本尺寸和注意事項等。并對所設(shè)計的演示架進行了相關(guān)計算，以達到預(yù)期的演示效果。通過以上設(shè)計，完成了對PASSAT01J自動變速器性能臺架的設(shè)計。把汽車的電機、傳動裝置、剎車踏板、加速踏板、換擋手柄和速度表，可靠而有序地布置在一個活動式鋼架內(nèi)。關(guān)鍵字：自動變速器、演示臺架、演示效果目錄摘要 緒論1.研究背景伴隨著世界汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，自動變速器已被廣泛應(yīng)用于汽車中，這就必然對其設(shè)計制造、性能檢測和維護提出了更高的要求。因此為了對自動變速器的性能進行相關(guān)測試，設(shè)計測試能力強、響應(yīng)速度快、價格低廉的自動變速器性能測試臺架，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀國外對自動變速器性能臺架設(shè)計研制相對較早，早在1991年，德國大眾汽車公司就開始了變速器綜合試驗臺的開發(fā)工作，該試驗臺能夠模擬變速器的不同工作狀態(tài)，并同時進行離合器、傳動軸和后橋的壽命試驗。日本是一個技術(shù)大國，在電慣量模擬技術(shù)方面起步較早，目前已經(jīng)研制出不同類型的試驗臺，并申請專利。新日本特機株式會社研發(fā)的手動變速器試驗臺，利用電慣量來模擬整車慣量，機械結(jié)構(gòu)簡單，不僅可用于變速器換擋性能評價，同時也可以進行同步器性能和耐久試驗、噪聲測試等。此外，法國和美國的一些汽車公司也相繼開發(fā)出了此種類型的自動變速器性能臺架。國內(nèi)主要有湖南湘儀動力、江蘇博泰測控、成都誠邦測控幾家公司生產(chǎn)變速器試驗臺，高校如哈爾濱大學(xué)、武漢大學(xué)、重慶理工大學(xué)等也著手于汽車變速器換擋試驗臺的研究。1.3自動變速器性能臺架發(fā)展趨勢從國內(nèi)外自動變速器性能臺架的發(fā)展來看，國外性能臺架普遍都采用電慣量模擬技術(shù)，其研究趨勢都向機械結(jié)構(gòu)簡單化和控制系統(tǒng)復(fù)雜化發(fā)展。國內(nèi)在電慣量模擬技術(shù)方面的研究要落后于國外，研發(fā)的性能臺架其精度還無法達到國外同類性能臺架的精度。國外自動變速器性能臺架測試技術(shù)較為成熟，它的性能檢測精度和技術(shù)含量都比較高，這也使得它的采購成本比較高。由于我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車精益制造技術(shù)的普及及市場需求的提升，國內(nèi)對自動變速器性能臺架的需求也在不斷提升。國內(nèi)一些廠家己開始研發(fā)自動變速器性能臺架，并取得了一些成績，但由于缺乏技術(shù)積累，再加上國外嚴(yán)格管理和限制高精度加工設(shè)備的出口，研制的性能試驗臺技術(shù)含量低，精度差，性能不穩(wěn)定，性能試驗臺有些地方采用手工操作，自動化程度低，測試精度大大降低。研究開發(fā)、升級新型自動變速器性能臺架，有利于汽車品牌提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，對實際生產(chǎn)具有重要意義。1.4設(shè)計內(nèi)容通過學(xué)習(xí)01J型自動變速器的構(gòu)造及其工作原理，對自動變速器有了一定認識。在設(shè)計01J型自動變速器臺架時，最開始是想把臺架設(shè)計成一個綜合性的性能臺架，初步預(yù)想是希望它能夠?qū)⒆詣幼兯倨鞯脑囼?，包括換檔規(guī)律、時滯、油壓、道路試驗等全部完成，并且發(fā)現(xiàn)和確定問題原因。但是在設(shè)計過程中，由于自身能力不足，同時網(wǎng)上所能提供的資源太有限，最終定下來設(shè)計的臺架是能夠反映自動變速器部分工況下的運動狀況，也就是說最終定下來的是一個演示臺架，可以通過演示操作方法，模擬數(shù)據(jù)的分析。其中最主要的是能演示時滯試驗的操作方法。第一章變速器的結(jié)構(gòu)原理1.1車輛自動變速器構(gòu)造我們現(xiàn)在在市面上見到的配有自動變速器的車型，不管是縱向自動變速器還是橫向自動變速器，其基本結(jié)構(gòu)都是大致一樣的。大部分自動變速器都是由四個部分組成：液力傳動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)，如圖1-1所示。圖1-2為圖1-1中液力變矩器2，液壓控制系統(tǒng)3，輪系變速系統(tǒng)6，液壓泵7的結(jié)構(gòu)裝配圖。1—曲軸；2—液力變矩器；3—液壓控制系統(tǒng)；4—輸出軸；5—變速器殼體；6—輪系變速系統(tǒng)；7—液壓泵；8—活塞連桿組 圖1.1自動變速器結(jié)構(gòu)液力傳動系統(tǒng)；2—機械傳動系統(tǒng)；3—液壓控制系統(tǒng)圖1.2由動軸組成的自動傳動裝置示意圖1.201J型變速箱原理在網(wǎng)上查了資料，并查閱了01J無極自動變速器自學(xué)手冊，我了解到，這種變速器是用來匹配一輛汽車和內(nèi)燃機的扭矩特性。一般而言，多檔自動變速器結(jié)構(gòu)可用于手動變速器、自動一體式變速器和多檔自動變速器的變速機構(gòu)。多級變速機構(gòu)一般兼顧動力性，駕駛舒適性和燃油經(jīng)濟性。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的傳遞不是間歇的，而是連續(xù)的，因此，變速比的變化始終是發(fā)動機功率利用的理想模式。由發(fā)動機輸出功率決定，發(fā)動機扭矩由飛輪減震器或雙級飛輪傳遞給變速箱。前擋和后擋各有一個“濕式”剛片離合器；兩者都是起動離合器。行星輪系改變倒檔轉(zhuǎn)動方向。發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩通過輔助減速檔傳給變速器，然后傳給主減速器。這一改革值得注意，它通過驅(qū)動鏈傳遞扭矩。電液控制單元與自動變速箱控制單元一體化，位于自動變速箱殼體內(nèi)。01J型自動變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.3和1.4所示。圖1.301J型自動變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.401J型自動變速器的外部結(jié)構(gòu)1.301J型變速器相關(guān)組件1.3.1飛輪減震裝置研究發(fā)現(xiàn)，帕薩特轎車采用的是往復(fù)發(fā)動機，而往復(fù)發(fā)動機燃燒不均會造成曲軸扭振，從而導(dǎo)致發(fā)動機扭振。扭振會傳遞給變速器，引起共振，產(chǎn)生噪音，使變速器部件超載。并且飛輪減震裝置、雙質(zhì)飛輪可減緩扭振，保證齒輪箱無噪音運轉(zhuǎn)。在大眾開發(fā)的其它車型中，V型六缸2.8L發(fā)動機通過飛輪減震器將扭矩傳遞給變速箱。而且帕薩特采用的是四缸發(fā)動機，四缸發(fā)動機的運行速度比六缸發(fā)動機慢，所以四缸發(fā)動機采用了雙質(zhì)量飛輪。如下圖1.5所示圖1.5飛輪減震裝置及雙質(zhì)量飛輪1.3.1行星齒輪系在01J型自動變速器中，行星齒輪架被制造成行星反向齒輪裝置，這種裝置的唯一功能是在倒檔時改變齒輪箱輸出軸軸的旋轉(zhuǎn)方向。倒齒時，行星齒輪系速度比為1:1。如下圖1.6所示。太陽輪(輸入)與齒輪箱的輸入軸及前進檔離合器鋼片連接。行星齒輪支架(輸出)與輔助變速檔主動齒輪和倒檔離合器鋼片聯(lián)接。齒圈連接著行星齒輪和倒擋離合器鋼板。圖1.6行星齒輪系1.4大眾帕薩特選用01J作為變速器的原因當(dāng)前市場上的CVT理論都是以“鏈?zhǔn)絺鲃永碚摗睘榛A(chǔ)的，但由于其傳遞能量的能力有限，僅適用于中低檔超小型車和小功率發(fā)動機的汽車。試驗結(jié)果表明，這些CVT理論仍然是以行駛性能為主的。由于這是迄今為止最先進的傳動模式，所以大眾公司在CVT自動變速器上仍然采用了帶鏈傳動的理論。大眾的目標(biāo)是生產(chǎn)一款高效率的CVT白動變速器，以適應(yīng)高檔汽車，并為駕駛性能、動力性和舒適性制定新的標(biāo)準(zhǔn)。第二章演示臺架的基座結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)從網(wǎng)上查找資料并翻閱01J無極自動變速器自學(xué)手冊，我們找到01J型自動變速器的相關(guān)技術(shù)規(guī)格，如下表標(biāo)識PASSAT01J廠家標(biāo)識VL30代碼DZN最大扭矩Max310Nm變速器速比范圍2.40—0.40變速器拓展范圍6輔助變速齒輪檔變速比51/46=1.109:1主傳動比43/9=4.778:1油泵工作壓力Maxapprox60bar油泵沖注比10rpm@1000rpm總質(zhì)量（不包括飛輪）約88kg總長度約610mm根據(jù)上表，我們可以知道大眾帕薩特轎車的自動變速器的主要參數(shù)是：總長度約610㎜，總質(zhì)量（不包括飛輪）約88kg。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，我們首先設(shè)計臺架的外部總體結(jié)構(gòu)。2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計與選材因為已知PASSAT01J型自動變速器的質(zhì)量約為88kg，變速器質(zhì)量加上聯(lián)軸器以及各種我們所需要用到的軸的質(zhì)量大約為110kg，我們需要設(shè)計的基座，也就是底下架子能夠撐得住上面的所有質(zhì)量，為此進行了如下設(shè)計?；糜谥握麄€機架并固定在臺面上，根據(jù)上述有關(guān)參數(shù)進行受力、強度分析計算，結(jié)合實際情況，并根據(jù)網(wǎng)上所查方管承重。基座選用40×40的方管焊接而成的框架，四根方管焊接為一個平面，一共兩個平面，分為上下兩層。為了確保臺架平衡，要求整個裝置的重心盡可能落在底座的中心。在此基礎(chǔ)上，所焊接的平面的短梁長度應(yīng)該大于整個設(shè)備的寬度。根據(jù)已知的有關(guān)參數(shù)，可以選擇500mm的短梁長度。所焊接的平面的兩條長梁的長度即為基座的長度，它確定了臺架的整個長度，保證臺架受力平衡，而且要大于整個設(shè)備的長度，并結(jié)合其他因素綜合分析，確定了基座二邊梁的長度為700mm。2.2支承梁設(shè)計與選材支承梁垂直于基座平面，連接上述所焊接的兩個平面，支撐自動變速器和機構(gòu)的附屬件。支承梁高度的確定原則：從力學(xué)性能方面考慮，盡量降低整個裝置的重心，盡量縮短支承梁的長度。并且能夠支撐所有設(shè)備的總質(zhì)量。所以，根據(jù)自動變速器相關(guān)參數(shù)，選擇支承梁為總長(高度)500mm左右即可。在基座的四個角垂直焊接支撐梁。其最終設(shè)計結(jié)果如下圖2.1所示圖2.1基座結(jié)構(gòu)設(shè)計第三章演示臺架的設(shè)計3.1傳動裝置的選取根據(jù)從網(wǎng)上查找資料并翻閱01J無極自動變速器自學(xué)手冊，了解到01J自動變速器的傳動方式為鏈傳動。如下圖3.1所示。圖3.1鏈傳動鏈?zhǔn)絺鲃泳哂性S多優(yōu)點，如相對于傳統(tǒng)的滑動皮帶傳遞扭矩較大，且效率較高。但是為了與其他兩位同學(xué)設(shè)計的內(nèi)容有所區(qū)別，我選用直連的方式傳動，也就是通過聯(lián)軸器作為傳動裝置。當(dāng)選擇聯(lián)軸器作為傳動裝置時，通過查找書本，首先對聯(lián)軸器有一個初步的了解，并分析了其一些特點。一是金屬彈性元件聯(lián)軸器強度高，在承載能力相同時，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊。此外，所選用聯(lián)軸器的性能比較穩(wěn)定，適合高速運行，不僅適用于大扭矩傳動，也可用于精密隨動系統(tǒng)等，同時，所選用聯(lián)軸器具有較長的使用壽命，適應(yīng)一般使用環(huán)境。聯(lián)軸器是機械產(chǎn)品中常用的零件，用于連接兩軸或軸與回轉(zhuǎn)件，并在傳遞運動和動力的過程中，一起旋轉(zhuǎn)而不分離，也不改變轉(zhuǎn)動方向和扭矩大小。聯(lián)軸器發(fā)展到現(xiàn)在已有數(shù)百種結(jié)構(gòu)形式，為適應(yīng)各種機械傳動特性，其性能也逐漸趨于完善。盡管聯(lián)軸器具有較好的性能和各種各樣的結(jié)構(gòu)形式，但它并不適合所有的機械傳動裝置。因此，選擇01J型自動變速器臺架上的聯(lián)軸器并能安全運行有很多要考慮的因素。3.1.1聯(lián)軸器傳遞的扭矩通過查找資料，翻閱相關(guān)書籍，我們可以大致計算一下聯(lián)軸器傳遞的扭矩，聯(lián)軸器所需傳遞的扭矩T為：T=9740×Nn在上式中N——傳遞功率Kwn——轉(zhuǎn)速r/min聯(lián)軸器的計算扭矩T應(yīng)取機械在不穩(wěn)定運行和過載狀態(tài)下的最大扭矩，同時應(yīng)考慮兩軸的偏移和工作速度等因素。當(dāng)按計算扭矩選擇已知聯(lián)軸器時，已知聯(lián)軸器的許用傳遞扭矩或公稱扭矩應(yīng)大于或等于計算扭矩。3.1.2聯(lián)軸器慣量計算根據(jù)上述內(nèi)容，并查找相關(guān)資料，結(jié)合實際設(shè)計演示臺架的需求，如下圖3.2所示為慣量計算示意圖圖3.2慣量計算示意圖并根據(jù)網(wǎng)上所查找的相關(guān)計算公式J=J軸（材質(zhì)為S45C）密度7.85g/cm3，設(shè)計長度400mm，直徑50mm，計算驅(qū)動軸質(zhì)量m=6.165kg，軸慣量J1=19.2667kg.cm2；設(shè)計聯(lián)軸器直徑為80mm，材質(zhì)為S45C材質(zhì)，計算質(zhì)量為1kg，慣量為J2=18mDc總慣量為JL=J1+3J2=43.2667kg.cm23.3動力裝置的選型動力裝置是為自動變速器運轉(zhuǎn)提供原動力,模擬汽車發(fā)動機為自動變速器提供動力。自動變速箱演示臺架，是模擬發(fā)動機工作狀態(tài)，驅(qū)動變速箱泵輪轉(zhuǎn)動的裝置。該系統(tǒng)應(yīng)能滿足工作狀態(tài)時對輸入轉(zhuǎn)速和最大扭矩的要求，并能按一定規(guī)律進行調(diào)速。選擇普通電機作為演示臺架動力裝置，選型時要考慮電機的性能。3.3.1電機選型電動機可分為直流電動機和交流電動機兩大類：直流電動機具有優(yōu)異的調(diào)速性能，輸出轉(zhuǎn)矩大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格偏高；交流電動機結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，并且隨著變頻調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展，其調(diào)速性能有很大提高，有取代直流電動機的趨勢。演示臺架要求換擋前后變速速度要求不超過6%，只要電機的輸出轉(zhuǎn)矩能抵消變速輸入變速帶來的沖擊，就能滿足換擋時輸出端轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的條件。就選擇交流電動機而言，主要考慮電機的扭矩：3.3.2電機扭矩的計算根據(jù)所查相關(guān)資料，我們知道了電機扭矩的計算涉及到兩部分：第一部分，克服驅(qū)動機構(gòu)的摩擦轉(zhuǎn)矩TL，第二部分，克服負載和電機轉(zhuǎn)子慣量的啟動轉(zhuǎn)矩TS，電機扭矩T=（TL+TS）*A(A：安全系數(shù))（3-4）根據(jù)所設(shè)計的PASSAT01J型自動變速器參數(shù)表，最大扭矩為310Nm；標(biāo)識PASSAT01J廠家標(biāo)識VL30代碼DZN最大扭矩Max310Nm變速器速比范圍2.40—0.40變速器拓展范圍6輔助變速齒輪檔變速比51/46=1.109:1主傳動比43/9=4.778:1油泵工作壓力Maxapprox60bar油泵沖注比10rpm@1000rpm總質(zhì)量（不包括飛輪）約88kg總長度約610mm3.3.3電機啟動轉(zhuǎn)矩（克服慣量）計算根據(jù)網(wǎng)上所查電機啟動轉(zhuǎn)矩的計算公式，Ts一般取安全系數(shù)A=2，電機必須轉(zhuǎn)矩為T=（TL+TS）*A=622Nm，通過計算，初步確定了電機的型號，然后輸入轉(zhuǎn)子慣量，確認電機轉(zhuǎn)矩3.3.4電機功率的確定因為本演示臺架功能的需要，結(jié)合我們查找到的有關(guān)01J型自動變速器的相關(guān)材料，得到空載扭矩T的范圍為10—20N·m，我們選擇空載扭矩T=10N·m。因為我們選擇的傳動裝置為聯(lián)軸器，所以是電機直接驅(qū)動，電機出來什么速度就是什么速度，所以電機最高轉(zhuǎn)速n選3000r/min。根據(jù)公式T=9550*P/n進行轉(zhuǎn)換，P=T*n/9550（3-6）經(jīng)計算P=3.1kW查詢電機資料，并基于以上內(nèi)容，參考相關(guān)書籍，所以本演示臺架選擇西門子電機作為驅(qū)動電機，具體參數(shù)見表3.1。表3.1西門子電機參數(shù)表型號1TL0002-2AA53-3AH6額定功率4kW額定轉(zhuǎn)速5000r/min額定電流70A額定轉(zhuǎn)矩650Nm轉(zhuǎn)動慣量503.4負荷設(shè)備選型演示臺架負載裝置應(yīng)能滿足試驗時所需的負載和轉(zhuǎn)速范圍，并能平穩(wěn)、精確地調(diào)整負載；同時，還應(yīng)能實現(xiàn)遠程操作，并能由微型計算機進行控制?？晒┳詣幼兯倨鬟M行實際操作演示臺架使用的負載設(shè)備有：a)直流電測功器；b)電渦流測功器；c)液壓測功器。表3.2比較了各種負載設(shè)備的性能。表3.2負載設(shè)備性能比較測功器型式直流電機電渦流水力加載穩(wěn)定性較好較好好遠距離控制簡便簡便復(fù)雜價格高中低自身轉(zhuǎn)動慣量大較小較小低速制動力矩大大小回收能量能不能不能從上面的表格中可以看出，負載設(shè)備選用直流電機更好，雖然價格可能會高一些，但是在其加載穩(wěn)定性、自身轉(zhuǎn)動慣量以及能回收能量方面有著比較大的優(yōu)勢。3.5傳感器選型3.5.1轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩傳感器適當(dāng)選擇傳感器：為保證測量精度，轉(zhuǎn)矩傳感器的選擇十分重要，轉(zhuǎn)矩傳感器的取值應(yīng)盡可能接近所選傳感器的最優(yōu)值，即量程的三分之二(例如，1500N·m的最優(yōu)值接近800N·m)。另外，轉(zhuǎn)矩傳感器的技術(shù)指標(biāo)考慮了被測物體的最大轉(zhuǎn)矩，以及一般不超過額定轉(zhuǎn)矩的120%。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器是利用彈性軸在力矩的作用下所產(chǎn)生的變形量來測量轉(zhuǎn)矩，彈性軸兩端分別裝上信號齒輪，兩個齒輪上方各裝有一組帶磁鋼的線圈，其中磁鋼、信號齒輪三組組成一變磁阻式電感傳感器。基于上述假設(shè)，結(jié)合所查數(shù)據(jù)，本人選擇HZ型轉(zhuǎn)矩傳感器，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖3.3。由于齒輪齒頂、齒谷與磁鋼底之間的距離不同，在信號齒輪轉(zhuǎn)動過程中，氣隙厚度會發(fā)生變化，從而引起磁路內(nèi)磁電阻的變化，最終導(dǎo)致線圈電感值的變化。 圖3.3HZ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)圖解在信號齒輪齒形的影響下，線圈中產(chǎn)生了一種近似于正弦波的電磁波信號，如圖3.7(a)所示，這兩組電磁波信號具有相同頻率，并與軸速成正比，可用于測量軸速。這兩組信號的相位差與彈性軸的變化量(扭矩的大小)和安裝位置有關(guān)，當(dāng)扭矩為零時，信號的相位差僅與初始安裝位置有關(guān)，通常稱為初始相位差φ0。如式(3-12)所示，在彈性軸彈性變形范圍內(nèi)，扭矩的大小與相位變化的絕對值成比例。M=K·φ（3-7）公式中，M為被測量的扭矩(N·m),K為傳感器的標(biāo)定系數(shù)(由制造商出廠時在銘牌上打)，φ為兩個信號的相位差減去初始相位差。圖3.3扭力信號處理程序正常情況下，圖3.3(a)所示的原始信號一般要成形成方波信號，如圖3.3(b)所示，然后對成形后的方波信號進行“異或”處理，得到圖3.3(c)所示的信號，在“異或”處理工程中，信號的頻率會加倍，因此接下來的工作是對圖3.3(c)所示的信號進行“二分頻”處理，即將信號的頻率減半。這樣，最后得到的信號就是我們所需的含有轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信息的信號。通過測量信號中高階在整個信號循環(huán)中的占空比，可以求得轉(zhuǎn)矩。M=K·（tT×360?φ0）在這些條件下，φ0是初始相，t是信號高電平，T是信號周期。在選擇傳感器時，應(yīng)使被測設(shè)備的最大扭矩和轉(zhuǎn)速在傳感器范圍的2/3之內(nèi)，并在傳感器最精確、最穩(wěn)定的位置。該實驗臺選擇了HZ200型傳感器，其具體參數(shù)如下：表3.3HZ200類型傳感器參數(shù)額定轉(zhuǎn)矩200Nm標(biāo)定系數(shù)85.30工作轉(zhuǎn)速12000rpm精度等級0.2標(biāo)定溫度33度齒數(shù)（內(nèi)）60如下圖3.4，為我所設(shè)計的轉(zhuǎn)矩傳感器建模圖。圖3.4轉(zhuǎn)矩傳感器建模3.6電源選擇為了能使所設(shè)計的演示臺架能夠正常使用并且能夠在大部分環(huán)境中運行，采用380V交流電源為臺架提供動力。轉(zhuǎn)速范圍600rpm3000rpm。3.7變頻器選擇

按照生產(chǎn)機械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求，選擇適用性的變頻器的類型?！斑m用性”是指既實用，又經(jīng)濟，以滿足演示臺架的基本條件和要求。按照電機轉(zhuǎn)速的公式轉(zhuǎn)速=60f/p，選擇電機的極性對數(shù)為2，就可以知道頻率為f=40*2/50=1.6HZ，所以如果你想讓PLC控制變頻器，最后讓電機每分鐘轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)，那么PLC就應(yīng)該給變頻器一個與1.6HZ頻率相對應(yīng)的信號值，只需要把上面的公式寫到PLC中，告訴PLC你的目標(biāo)轉(zhuǎn)速就可以了。N=60f/p（3-9）由于電機模擬的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2950r/min左右，約為3000r/min，范圍為2500r/min~3000r/min，運用式（3-9）計算出相對應(yīng)的頻率范圍。F1=pN1/60=85Hz，F(xiàn)2=pN2/60=100Hz，N1=2500r/min，N2=3000r/min，得變頻器的頻率范圍為26~100Hz。根據(jù)所得結(jié)果，查找相關(guān)資料，則選用VFD-L系列的臺達變頻器。具體參數(shù)如下表所示。表3-1變頻器選擇表臺達變頻器1*110V0.2KW-0.4KW1*230V0.2KW-0.75KW3*230V0.2KW-1.5KW輸出頻率1.0-400Hz可設(shè)定的V/F曲線載波頻率可達10kHz3.8速度表的設(shè)計根據(jù)真實汽車上的儀表盤并結(jié)合本演示臺功能要求，進行設(shè)計。如下圖所示。圖3.5速度表第四章演示臺架汽車時滯試驗的操作方法4.1時滯試驗的定義當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，將變速操縱桿從空檔撥到前進檔，或?qū)⒆兯俨倏v桿從空檔撥到倒檔后，要使自動變速器完成換檔工作，需要有一段短暫的延遲或延遲時間(此時車輛會產(chǎn)生輕微的振動)，這個時間稱為自動變速器換檔時的延遲時間。測量延遲時間的長度，用以判斷主油路油壓和變速執(zhí)行器的工作是否正常。4.2操作方法自動變速器演示臺架其具體操作方法如下：啟動自動變速器演示臺架，讓電動機開始工作，模擬汽車行駛，使電動機和自動變速器達到正常的工作情況。一切正常后，拉起駐車制動把手。檢查發(fā)動機怠速，如有異常，按標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)整。把自動變速器調(diào)速操縱桿從N檔撥到D檔，用秒表來測量從撥動變速器操縱桿開始到感覺振動為止所需的時間，這一段時間稱為N檔到D檔的時滯時間。把變速操縱桿推到N檔，使發(fā)動機怠速運行1分鐘后，再進行剛才相同的試驗。以上試驗共做三次，取其平均值為N檔到D檔的時滯時間。按上述方法，將變速操縱桿由N檔撥給R檔，并測量N檔到R檔的時滯時間。大多數(shù)自動變速器的N檔到D檔的時滯時間在1.0~1.2秒，N檔到R檔時滯時間在1.2~1.5秒。4.3時滯試驗數(shù)據(jù)分析時滯時間標(biāo)準(zhǔn)∶N檔到D檔時滯時間為1.1（誤差0.1)S，N檔到R檔時滯時間為1.3（誤差0.2)S（維修手冊中可以查詢到不同的車型，數(shù)據(jù)可能略有不同）。時滯時間的試驗結(jié)果異常情況分析如表4.1所示。表4.1自動變速器時滯試驗結(jié)果與性能分析序號檔位操作時滯時間對應(yīng)故障點1N檔到D檔超時過低的油壓力控制(油泵損壞，油量不足，油質(zhì)低劣)前擋換檔傳動裝置有打滑進檔離合器，剎車間隙過大不足過高的油壓控制(油泵損壞，油路堵塞，油質(zhì)低劣)進檔離合器，剎車間隙不適當(dāng)調(diào)整，間隙過小2N檔到R檔超時過低的油壓力控制(油泵損壞，油量不足，油質(zhì)低劣)換檔執(zhí)行元件倒檔打滑反擋離合器，制動間隙過大不足過高的油壓控制(油泵損壞，油路堵塞，油質(zhì)低劣)反擋離合器，制動間隙調(diào)整不當(dāng)，間隙過小第五章演示臺架介紹本演示臺架以大眾PASSAT01J型自動變速器為原型。通過對電機和傳動裝置的選型，比較充分的展示了傳動系統(tǒng)的內(nèi)外結(jié)構(gòu)和工作過程。演示臺架的元件基本齊全，布局也較合理，能夠較清晰地反映自動變速器的運動狀況，適合于演示汽車自動變速器的操作方法和模擬數(shù)據(jù)分析。同時演示臺架操作簡便，安全可靠。臺架總體介紹：1、采用實心自動變速器做零件，充分展示汽車自動變速器的工作原理；2、接上電源，模擬發(fā)動機轉(zhuǎn)動，踩踏剎車踏板。驅(qū)動輸入軸由聯(lián)軸器驅(qū)動，然后掛上檔位，慢慢松開剎車踏板，真實演示了汽車自動變速器的工作過程；3、演示臺架底架部分為鋼制結(jié)構(gòu)，表面將用燒漆工藝，并且在實際生產(chǎn)中配有自鎖腳輪，安全可靠；4、演示臺架在實際生產(chǎn)中板上繪有彩色噴繪電路圖，噴繪用有機玻璃保護，四周鑲以不銹鋼材料。參觀人員可以直觀地對照示意圖和實物，了解和分析自動變速器的運動原理；5、實驗臺架上裝有總電源開關(guān)、在四周還將防護圍欄和其他安全保護裝置；6、實驗臺架基座部分為鋼結(jié)構(gòu)焊接，表面噴涂金屬漆，耐腐蝕，配有自鎖腳輪，移動靈活。結(jié)論本文參考有關(guān)文獻，并根據(jù)實驗室實際情況，通過查閱相關(guān)資料，自行設(shè)計了自動變速器演示臺架，對所設(shè)計的自動變速器演示臺架，無論是外觀框架，還是各種設(shè)備的應(yīng)用，都進行了數(shù)據(jù)計算。在對臺架設(shè)計的過程當(dāng)中，由于自己能力有限，有些設(shè)備不能做到精確設(shè)計，而是直接對已設(shè)計好的設(shè)備進行改進。因為對知識的掌握不是特別好，自己在設(shè)計的時候還經(jīng)常請教老師、同學(xué)，甚至有一些公式并不是特別了解，在運用的過程中并不是很理解，只是根據(jù)網(wǎng)上所查找的相關(guān)內(nèi)容進行修改，所以論文里的內(nèi)容會有一些混亂，有些東西并沒有研究透徹。特別是在確定臺架的類型方面，指導(dǎo)老師給了相對大的幫助，幫我確定了演示臺架，并且在電機的功率選擇方面給了很大的建議。本文在設(shè)計時，由于時間緊迫，并且自己的能力有限，在設(shè)計過程中難免會有一些漏洞，希望各位老師指出，我將虛心接受并改進。參考文獻[1]徐小東,楊柳青,王楠楠.基于臺架的汽車自動變速器失速性能試驗與分析[J].長春師范大學(xué)學(xué)報,2019,38(10):5-11.[2]文亦驍.基于ADVISOR的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)匹配仿真研究[D].西華大學(xué),2016.[3]莊佳泉.電動物流車的電—液復(fù)合再生制動控制策略研究[D].南京林業(yè)大學(xué),2015.[4]潘磊.純電動汽車動力系統(tǒng)匹配及仿真優(yōu)化研究[D].長安大學(xué),2015.[5]王翔.基于多目標(biāo)遺傳算法的純電動汽車傳動系統(tǒng)優(yōu)化[D].武漢理工大學(xué),2013.[6]田莊.電動汽車動力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與仿真[D].武漢理工大學(xué),2013.[7]王文君.自動變速器整車臺架試驗技術(shù)研究[J].山西交通科技,2012(02):75-77.[8]吳森,段俊輝.電驅(qū)動機械變速器及其測試臺架開發(fā)[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報,2012,33(01):81-85.[9]段俊輝.電驅(qū)動機械變速器及測試臺架開發(fā)[J].汽車工程師,2011(12):35-39.[10]龐奪峰,王文君.