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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃品翰
研究生(外文):Pin-Han Huang
論文名稱:雙無段變速系統對車輛穩態轉向行為之影響分析
論文名稱(外文):Analysis on the Effect of Dual Continuously Variable Transmission in Steady Turning of Four-wheel Vehicles
指導教授:劉霆劉霆引用關係
口試委員:李綱尤正吉
口試日期:2011-07-27
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:穩態轉向正向負載轉移無段變速系統數值分析
外文關鍵詞:Steady turning behaviorload transfercontinuously variable transmissionnumerical method
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雙無段變速系統(DCVT)可以對同一輪軸上的雙輪提供獨立驅動,以及產生差速的效果,但由於差速產生時,車輪扭力之分配與一般差速器不同,其產生的轉向行為仍需進一步的探討。本研究主要探討雙無段變速系統對於車輛穩態轉向行為的影響,並調整無段變速系統參數調整車輛的轉向特性。以運動學與牛頓力學理論為基礎,建立幾何關係式和力平衡方程式,發展車輛轉向運動模型、無段變速系統模型、車輪傳動模型與打滑模型。模型考慮正向負載轉移與摩擦橢圓,使模擬更接近真實情況。因為方程式具有複雜的三角函數關係,難以求得解析解,利用數值分析方法求得數值解,利用此模型模擬車輛在不同的路面情況之直線打滑與過彎情形,針對不同車輪傳動之車輛有更進一步的了解。透過分析兩台不同特性之車輛,再經由雙無段變速系統對於車輛穩態轉向行為的影響分析,藉由調整無段變速系統之參數分析車輛的轉向特性,可以在車輛開發時,設計搭載DCVT機構與調整其特性之方法。利用本研究所發展的模型與分析方法,不同的車輛參數、正向負載轉移與不同的車輪傳動對車輛行為的影響,均可以有更完整的了解。

This study mainly focuses on the effect of the dual continuously variable transmission on steady turning behavior of four-wheel vehicles. First, a steering vehicle model is developed, and the motion equations based on the geometry and force equilibrium of the vehicle are derived for the steady state analysis. This model has included load transfer and friction ellipse. Then, using this model, numerical analysis can be performed. The effect of three differential mechanisms in several conditions is investigated. By using the mathematical model and numerical method established in this study, the behavior of different differential mechanisms of vehicle can be thoroughly realized. Finally this study proposes a method to adjust handling characteristics by dual continuously variable transmission vehicle.

口試委員審定書 i
誌謝 ii
摘要 iii
英文摘要Abstract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
符號彙整 xii
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2文獻回顧 2
1-3研究目的 4
1-4研究方法與步驟 4
第二章 理論基礎 6
2-1車輛座標系之定義 6
2-2輪胎模型 7
2-2-1輪胎座標系定義 7
2-2-2輪胎所受的力與力矩 7
2-2-3轉向力與側滑角 8
2-2-4側傾力與外傾角 11
2-2-5摩擦橢圓 12
2-3阿克曼轉向幾何 12
2-4穩態自行車轉向模型 13
2-5無段式變速系統 16
2-5-1組成元件 17
2-5-2作動原理 18
第三章 車輛穩態過彎之數學模型 21
3-1車輛轉向之運動模型 22
3-1-1幾何關係式 23
3-1-2穩態力平衡方程式 24
3-2 機械式皮帶CVT模型 27
3-2-1驅動皮帶輪 27
3-2-2被驅動皮帶輪 29
3-2-3傳動皮帶 31
3-2-4作動原理 32
3-2-5變速理論 33
3-2-6效率分析 34
3-3車輛傳動模型 35
3-3-1死軸模型 35
3-3-2差速器模型 37
3-3-3 DCVT模型 38
3-4打滑模型 40
3-4-1內側車輪打滑 41
3-4-2外側車輪打滑 42
3-4-2內外車輪皆打滑 44
第四章 數值分析方法 45
4-1數值求解方法 45
4-2車輛轉向運動 47
4-3車輛傳動 48
4-3-1死軸 48
4-3-2差速器 48
4-3-3 DCVT 50
4-3-4無段變速系統 51
第五章 車輪傳動對穩態轉向之行為影響與分析 53
5-1車輛規格與測試條件之設計參數 53
5-1-1車輛規格與設計參數 53
5-1-2打滑指標 56
5-1-3參數與變數 56
5-2扭力分配分析 58
5-3不同車輪傳動之直線打滑模擬與分析 62
5-3-1死軸之直線打滑模擬與分析 62
5-3-2差速器之直線打滑模擬與分析 65
5-3-3防滑差速器之直線打滑模擬與分析 67
5-3-4DCVT之直線打滑模擬與分析 70
5-3-5結果與討論 72
5-4不同車輪傳動之過彎模擬與分析 74
5-4-1死軸之過彎模擬與分析 74
5-4-2差速器之過彎模擬與分析 81
5-4-3防滑差速器之過彎模擬與分析 85
5-4-4DCVT之過彎模擬與分析 92
5-4-5結果與討論 102
5-5討論與小結 103
第六章 結論與建議 105
6-1結論 105
6-2未來展望 107
參考文獻 108



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