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重型自卸车动力传动系统的优化研究
| 论文题名： | 重型自卸车动力传动系统的优化研究 |
| 关键词： | 自卸车;综合评价体系;传动参数敏感度;优化匹配 |
| 摘要： | 在重型载货汽车中，自卸车是用于散装货物短途集运的专用车型。其多用于除等级道路外的场地、工地的非公路运输，装载货物复杂多样。因其需要适应使用过程中高频出现的装载冲击、过载低档大转矩输出、低速行驶、举升卸货及空载较高车速返回等恶劣的综合使用状态，用户对于其综合性能的关注度也越来越高。本文将自卸车作为一种专用车型，建立了适合其特殊使用工况及条件的综合评价体系，选用TY-1自卸车作为基础车型对其整车性能进行了分析，并对其动力系统参数进行了优化，为自卸车综合性能评价及优化设计提供了一定的理论依据。 首先借助MATLAB软件，对自卸车动力总成部分，包括发动机、变速器、传动轴、驱动桥等进行了数学建模。同时，对变速器的换档原理及方法进行了分析，并对发动机非稳定工况、传动系传动效率及各元件转动惯量进行了处理，为自卸车整车建模、性能分析及动力系统优化提供了理论支持。 在评价自卸车性能时，依据对自卸车使用条件及用户要求的调查，提出了适合自卸车性能评价的综合评价方法。动力性评价指标选择满载时最高车速、各档最大加速度及最大爬坡度，经济性用六工况综合油耗及20km/h～80km/h的等速油耗作为评价条件，对各评价指标做了统一量纲化处理，并最终确定各指标权重系数，得到了适应于自卸车的整体性能综合评价方程。 应用AVL Cruise软件对本文所选自卸车进行了建模，验证模型的正确性，并针对基础车型进行了动力性和燃油经济性的仿真计算，得到基础车型的性能数据，为自卸车优化提供参考依据。 为合理选择优化指标，对自卸车动力总成部分可变参数:发动机排量、变速器各档速比及主减速比做了敏感度分析，确定各参数对自卸车整车性能的影响程度。其中发动机排量、变速器最大、最小速比及主减速比敏感度较高。因改变发动机排量涉及到发动机性能曲线的重新设定，且不同发动机车型可比性较小，因此，本文针对变速器速比及主减速比进行优化。 根据优化参数的选取及优化原则，在原自卸车基础上扩展64种匹配方案。利用综合评价方程对各方案相对于原车型对整车性能的改善程度做了详细研究，得到自卸车匹配最优方案，并对最优方案自卸车进行整车建模和动力性及燃油经济性能的仿真计算。最后对原自卸车及优化后自卸车的整车性能进行了对比分析。结果表明，优化后最高车速略有降低，但更加接近自卸车的实际使用车速。此外，整车动力性及经济性能都得到了较大程度的改善。 |
| 作者： | 王娜 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王铁;申晋宪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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