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传动系统结构和效率-车辆系统仿真理论与实践

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。表7.1.1为传动系各部件的传动效率,可用来估算整部汽车的传动效率。传动装置的效率和齿轮连接方式有关。可见,当并联的两条传递路线传动效率相等时,传动装置的效率等于一路功率传递的效率。对于液力传动装置,处于设计工况下,液力变矩器的传动效率通常为75%~80%,液力偶合器的传动效率在95%~98%。

传动系统结构和效率-车辆系统仿真理论与实践

输入传动系的功率Pin传至驱动轮的过程中,为了克服传动系各部件中的摩擦等额外做功,消耗了一部分功率,如以PT表示传动系中损耗的功率,则传动系的机械效率

在匀速行驶情况下,Pin=Pe,则

不同车辆的不同传动系结构和挡位决定着传动系在不同行驶状态下的传动机械效率

1.汽车

传动系的功率损失由传动系中的部件变速器、传动轴万向节、主减速器等的功率损失所组成。其中,变速器和主减速器的功率损失占比最大,其余部件的功率损失较小。

传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。机械损失是指齿轮传动副、轴承油封等处的摩擦损失,与啮合齿轮的对数、传递的转矩等因素有关。液力损失指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失,与润滑油的品种、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。

传动系的效率是在专门的试验台上测得的,传动效率会受到多种因素的影响而有所变化,但对汽车进行初步的动力性分析时,可把它看作一个常数。表7.1.1为传动系各部件的传动效率,可用来估算整部汽车的传动效率。一般采用有级机械变速器传动系的轿车,其传动效率可取为90%~92%;货车、客车可取82%~85%。

表7.1.1 传动系各部件的传动效率

2.坦克

传动装置的功率损失和传动装置的型式有关,对机械式传动装置,其功率损失由5个部分组成:

(1)齿轮啮合点的摩擦功率损失,它是传动装置最主要的功率损失;

(2)轴和轴承间的摩擦功率损失;

(3)传动装置各部件间的半刚性联轴器中的摩擦功率损失;

(4)搅动润滑油的功率损失;(www.xing528.com)

(5)旋转件与密封装置间的摩擦功率损失。

上述5种功率损失中,以齿轮啮合摩擦功率损失为最大。通常计算效率的方法是将所有功率损失都归并于齿轮啮合摩擦功率损失中,而将这一功率损失估计得大些。传动装置的效率和齿轮连接方式有关。

对于串联的齿轮传动装置,传动装置的效率为

式中 ηzh——一对圆锥齿轮的效率,一般ηzh=0.96~0.97;

m——圆锥齿轮的啮合次数或啮合齿轮的对数;

ηyz——一对圆柱齿轮的效率,一般ηyz=0.97~0.98;

n——圆柱齿轮的啮合次数或啮合齿轮的对数。

对于并联的齿轮传动装置,传动装置的效率为

式中 P1——第一路传递的功率,η1为其效率;

P2——第二路传递的功率,η2为其效率。

当η1=η2时,上式简化为ηch=η1=η2

可见,当并联的两条传递路线传动效率相等时,传动装置的效率等于一路功率传递的效率。

行星传动中单个行星排的传动效率通常为97%~98%。

对于液力传动装置,处于设计工况下,液力变矩器的传动效率通常为75%~80%,液力偶合器的传动效率在95%~98%。

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