1、第5章 動力傳動系統仿真SimDriveLine對動力傳動系統仿真章節概覽3.1 3.1 部件模型部件模型3.2 3.2 系統模型及仿真系統模型及仿真1.發動機靜態特性模型發動機靜態特性模型一、發動機模型一、發動機模型neMeminen0enmaxen2012eeaa na n0eeminennn3max()eea nnmaxeeennn0eM 一、發動機模型一、發動機模型2.發動機發動機SimDriveline仿真模型仿真模型：SimscapeVehicle componentsSimDriveline可用look under mask看模塊內部模型輸入油門信號，01之間功率：p1 + p2

2、 p3 = 1 p1 + 2*p2 3*p3 = 0一、發動機模型一、發動機模型汽油發動機轉矩傳感器慣量轉速傳感器（rad/s）環境變量額定功率：110000W額定轉速：5000r/min最大轉速：8000r/min慣量：5kgm2例：T values:0 9.5 10.5 19.5 20.5 29.5 30.5 42 50Y values:0.2 0.6 0.6 0.8 0.8 0.9 0.9 0.1 0.1 Axis-change time range:0 501）油門開度模型：一、發動機模型一、發動機模型soucessignal-new-custom一、發動機模型一、發動機模型Simsc

3、apeSimDrivelineSensors & Acutators初始角速度：2）初始角速度一、發動機模型一、發動機模型轉矩傳感器：轉速傳感器：SimscapeSimDrivelineSensors & Acutators轉矩作動器：3）轉速傳感器、轉矩傳感器、轉矩作動器：一、發動機模型一、發動機模型轉動慣量：環境變量：SimscapeSimDrivelineSolver & Inertias固定于箱體：4）慣量、環境變量、固定件一、發動機模型一、發動機模型5）仿真結果二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型1. 定軸變速箱工作原理定軸變速箱工作原理雙離合器變速器結構

4、簡圖二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型1112222121/ioJMMJMMiMiM二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型2.動力學模型動力學模型2112()oiMJJMii21221 kgm2 kgmJJi主動齒輪慣量： （）被動齒輪慣量 （）傳動比： =2二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型3.模型及仿真模型及仿真100 NmT=180 NmT主動端初始轉速為：600r/min輸入轉矩： （）負載轉矩：（）1)仿真工況1TBFTBFTTTToutspeed1To Workspace1outspeedTo WorkspaceSine WaveBFSimple Gear1BFSim

5、ple GearScope1ScopevvvvInitial Condition2Initial Condition1Inertia4Inertia3Inertia2Inertia1EnvDrivelineEnvironment1EnvDrivelineEnvironment200Constant3180Constant1100ConstantAngularVelocities1AngularVelocities二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型輸入信號轉矩傳感器轉速傳感器初始轉速齒輪副慣量環境變量慣量仿真模型仿真模型二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型仿真模型仿真模型二、定軸齒輪機

6、構模型二、定軸齒輪機構模型仿真結果仿真結果二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型仿真結果仿真結果二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型100+20sintNmT=200 NmT主動端初始轉速為：600r/min輸入轉矩： （）負載轉矩：（）2)仿真工況2TBFTBFTTTToutspeed1To Workspace1outspeedTo WorkspaceSine WaveBFSimple Gear1BFSimple GearScope1ScopevvvvInitial Condition2Initial Condition1Inertia4Inertia3Inertia2Inertia1

7、EnvDrivelineEnvironment1EnvDrivelineEnvironment200Constant3180Constant1100ConstantAngularVelocities1AngularVelocities二、定軸齒輪機構模型二、定軸齒輪機構模型仿真結果1.行星輪系行星輪系 三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型s-s-太陽輪太陽輪r-r-齒圈齒圈c-c-行星架行星架單星（內外嚙合）行星排單星（內外嚙合）行星排行星齒輪傳動轉速分析轉化成定軸齒輪傳動（假想固定行星架）srcrcszznnnn0)1 (crsnkknnsrzzk 行星排特性參數行星排特性參數2. 行星

8、機構轉速方程行星機構轉速方程rpsc三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型:1:1: 2srcFFF (1):1:2srckRRRk)1 (:1:kkTTTcrssrRRR21csrsrRRzzk3. 行星機構轉矩關系式行星機構轉矩關系式三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型1）汽車差速器）汽車差速器轉速關系為：轉矩平均分配：02121TTT02124.車輛典型應用車輛典型應用三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型2）輪邊減速器）輪邊減速器三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型齒圈固定，太陽輪輸入，行星架輸出。此種組合為降速傳動，傳動比一般為2.55。Toyota THS三、行星齒輪機

9、構模型三、行星齒輪機構模型3）機電功率耦合機構機電功率耦合機構制動器制動器D D制動器制動器C C離合器離合器R R離合器離合器B B離合器離合器A A4 4）行星變速機構）行星變速機構三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型go=Output planetary ring /sun gear ratiogi=Input planetary ring /sun gear ratio-gi1+go/(1+gi)1gi/(1+gi)1+goRatio|-FFFLFLLFFFLLFLFLLFFLLFFFF|RGear1Clutch ScheduleRL = LockedF = FreeABCD234

10、|-4 4前前1 1倒變速機構倒變速機構ssisdJTTdtcccodJTTdtrrrrfdJTTdt5. 動力學模型動力學模型:1: (1)srcTTTkk(1)0srckk三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型k=2，太陽輪輸入，行星架輸出，齒圈固定，太陽輪和行星架慣量均為0.1kgm26.仿真模型仿真模型三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型仿真工況：初始轉速：1200(r/min)輸入轉矩：100+50sin(1200/60*2*pi) (Nm)負載：300 (Nm)例1：單行星排仿真。三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型ssisdJTTdtcccodJTTdt:1: (1)s

11、cTTk(1)0sck2(1)1csosiJdTJTkdtk1sck動力學模型：動力學模型：TTorque Actuator1TTorque ActuatorSine WaveScopevMotion SensorCRSInitial ConditionHousing60/2/piGainEnvDrivelineEnvironment-300Constant1仿真模型：仿真模型：三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪機構模型輸出轉速仿真結果：ioK2=1.84K1=2.22仿真工況：K1=2.22k2=1.84各部件慣量0.1kgm2輸入轉矩：100Nm負載轉矩：80Nm輸入初始轉速：1200(r/min)三、行星齒輪機構模型三、行星齒輪