电动汽车两挡变速器柔性化建模与仿真研究.pdf

电动汽车的特殊性，其对变速器的要求更高，不仅需要保证驾驶的平顺性和效率，还要兼顾能效和续航里程。两挡变速器的引入，可以更好地适应电动汽车在不同速度区间内的动力需求，提高车辆的加速性能和行驶效率。 一、电动汽车两挡变速器的结构分析 电动汽车的两挡变速器通常由齿轮组、换挡机构和控制单元组成。齿轮组包括不同速比的齿轮副，通过改变齿轮的啮合状态来调整传动比，实现速度和扭矩的转换。换挡机构负责在不同挡位之间切换，确保平稳无冲击的换挡过程。控制单元则通过精确的电子控制策略，实现对换挡时机的智能判断和执行。 二、动力系统计算与仿真 在对两挡变速器进行设计时，首先需要进行动力系统计算，包括电动机的输出特性和电池的供电能力分析。通过这些计算，可以确定变速器各挡位下电动机的最佳工作点，以确保在不同工况下都能提供高效、稳定的动力输出。 三、Adams/View平台的柔性化建模 Adams/View是一款强大的多体动力学仿真软件，常用于机械系统的设计和分析。在该平台上建立的柔性化模型，能够考虑零部件的弹性变形和接触效应，更真实地模拟实际工况下的动态行为。通过Step函数，可以模拟电动汽车在不同挡位下的速度变化，如0~50 km/h和50~80 km/h的加速过程。 四、动力学特性分析与优化 通过对仿真模型进行运动学和动力学分析，可以计算出变速器在不同挡位下的轴端冲击载荷，这对于评估传动系统的稳定性和耐久性至关重要。通过模态分析，可以发现系统的固有频率，进一步采用零阶寻优算法对输入轴进行动力学优化，以降低振动，提高动态稳定性。 五、变速器性能验证 在仿真过程中，对比分析变速器在Ⅰ挡和Ⅱ挡状态下的运动学特性，可以验证其在不同工况下的性能表现。例如，Ⅰ挡通常用于车辆起步和低速行驶，提供较大的扭矩；而Ⅱ挡则用于中高速行驶，提升能效。通过比较轴端冲击载荷，可以评估换挡过程中的冲击程度，确保驾驶的舒适性。 六、结论与应用价值 本研究为新能源汽车变速系统提供了动态设计与性能研究的技术参考，通过两挡变速器的柔性化建模与仿真，可以优化电动汽车的驾驶性能，提高能效，同时减少驾驶过程中的冲击和振动，提升乘客的舒适性。这些研究成果对于推动电动汽车技术的发展，特别是对于提升电动汽车的市场竞争力具有重要意义。