動(dòng)力分配器齒輪疲勞載荷外推方法研究
發(fā)布時(shí)間：2017-06-09 12:04
本文關(guān)鍵詞：動(dòng)力分配器齒輪疲勞載荷外推方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】：動(dòng)力分配器是混合動(dòng)力汽車核心部件之一，影響整車的控制策略和動(dòng)力性能。載荷譜是預(yù)測(cè)零部件疲勞損傷的基礎(chǔ)，是提高動(dòng)力分配器設(shè)計(jì)可靠性的有效手段。在動(dòng)力分配器齒輪疲勞載荷譜編制過(guò)程中，載荷外推方法的選擇對(duì)外推結(jié)果影響很大。本文結(jié)合國(guó)家自然基金——“多場(chǎng)耦合條件下混合動(dòng)力汽車動(dòng)力耦合器的設(shè)計(jì)理論與方法（51075179）”，對(duì)動(dòng)力分配器齒輪載荷外推方法及齒輪動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了深入的研究，提出了基于多準(zhǔn)則的非參數(shù)外推方法。 （1）綜述了載荷譜編制過(guò)程中常用的四種外推方法，指出了每種外推方法的適用條件和優(yōu)、缺點(diǎn)，詳細(xì)地?cái)⑹隽嗣糠N方法的外推過(guò)程，對(duì)比分析了四種方法外推結(jié)果的差異，得出了方法的選擇對(duì)載荷外推結(jié)果的影響很大。 （2）對(duì)非參數(shù)外推方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，研究了非參數(shù)載荷外推過(guò)程中四種核函數(shù)的特性，結(jié)合雨流矩陣數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)，確定了將載荷均幅值的全距、四分位距和標(biāo)準(zhǔn)差作為核函數(shù)選擇的準(zhǔn)則，應(yīng)用優(yōu)化理論和Jaynes最大熵原理將多準(zhǔn)則主觀權(quán)重和客觀權(quán)重合成，提出了基于多準(zhǔn)則的非參數(shù)外推核函數(shù)選擇方法。 （3）介紹了動(dòng)力分配器三個(gè)端子的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，應(yīng)用專業(yè)汽車仿真軟件對(duì)混合動(dòng)力汽車進(jìn)行了混合工況的數(shù)據(jù)仿真。利用ANSYS軟件對(duì)動(dòng)力分配器齒輪進(jìn)行柔性化處理，建立了動(dòng)力分配器的剛?cè)狁詈夏Ｐ汀Ｑ芯苛伺鲎擦χ笖?shù)和阻尼系數(shù)對(duì)齒輪動(dòng)力學(xué)仿真的影響，并確立了最優(yōu)參數(shù)。總結(jié)了柔性齒輪和剛性齒輪嚙合力波動(dòng)的不同，獲得典型最大負(fù)載工況的嚙合力曲線。 （4）對(duì)動(dòng)力分配器齒輪進(jìn)行了有限元接觸分析，總結(jié)了導(dǎo)致齒輪疲勞斷裂的最大彎曲應(yīng)力分布規(guī)律。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)動(dòng)力分配器高負(fù)載工況進(jìn)行了應(yīng)力譜的計(jì)算，，統(tǒng)計(jì)出了應(yīng)力幅值與頻次的關(guān)系。應(yīng)用本文提出的非參數(shù)外推方法對(duì)半軸齒輪全壽命轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了外推，編制了全壽命扭矩二維設(shè)計(jì)譜，獲得了一維疲勞試驗(yàn)加載譜。 本文提出的基于多準(zhǔn)則的非參數(shù)外推方法考慮了載荷的分布特性，選擇的核函數(shù)更加合理，提高了齒輪載荷譜編制的精度。
【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車 動(dòng)力分配器 載荷譜 外推方法 剛?cè)狁詈?/strong>
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 載荷外推研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 多準(zhǔn)則決策技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.3 剛?cè)狁詈戏治鲅芯楷F(xiàn)狀12-13
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-17
- 第2章 常見(jiàn)載荷外推方法的對(duì)比17-27
- 2.1 參數(shù)外推法17-19
- 2.2 雨流矩陣外推法19-22
- 2.3 POT 外推22-24
- 2.4 按里程、分位點(diǎn)外推24
- 2.5 外推方法的對(duì)比24-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第3章 基于多準(zhǔn)則的非參數(shù)外推方法27-39
- 3.1 基于核函數(shù)估計(jì)的非參數(shù)外推方法27-31
- 3.1.1 非參數(shù)外推方法27
- 3.1.2 核函數(shù)估計(jì)27-29
- 3.1.3 雨流矩陣載荷數(shù)據(jù)研究29
- 3.1.4 四種核函數(shù)的特性29-31
- 3.1.5 核函數(shù)對(duì)外推結(jié)果的影響31
- 3.2 核函數(shù)的選擇準(zhǔn)則31-33
- 3.3 準(zhǔn)則的權(quán)重分配33-37
- 3.3.1 主觀權(quán)重的計(jì)算33-35
- 3.3.2 客觀權(quán)重的計(jì)算35-36
- 3.3.3 三個(gè)準(zhǔn)則的綜合權(quán)重36-37
- 3.4 本章小結(jié)37-39
- 第4章 動(dòng)力分配器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析39-55
- 4.1 混合工況數(shù)據(jù)獲取39-43
- 4.1.1 ADVISOR 軟件的主要功能39
- 4.1.2 動(dòng)力分配器運(yùn)動(dòng)學(xué)特性39-41
- 4.1.3 混合工況模擬41-43
- 4.2 剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型43-46
- 4.2.1 齒輪網(wǎng)格劃分43-44
- 4.2.2 齒輪模態(tài)中性文件的生成44-45
- 4.2.3 柔性體與剛性體的連接45-46
- 4.3 碰撞接觸參數(shù)對(duì)齒輪嚙合的影響46-50
- 4.3.1 齒輪碰撞接觸理論46-47
- 4.3.2 碰撞力指數(shù)對(duì)齒輪嚙合的影響47-48
- 4.3.3 阻尼系數(shù)對(duì)齒輪嚙合的影響48-50
- 4.4 齒輪柔性模型與剛性模型的對(duì)比50-51
- 4.5 典型工況動(dòng)力學(xué)仿真51-53
- 4.6 本章小結(jié)53-55
- 第5章 齒輪疲勞載荷非參數(shù)外推55-69
- 5.1 齒輪的有限元可靠性分析55-59
- 5.1.1 邊界條件的施加55-56
- 5.1.2 齒面接觸應(yīng)力結(jié)果分析56-57
- 5.1.3 齒根彎曲應(yīng)力結(jié)果分析57-59
- 5.2 高負(fù)載運(yùn)行工況齒輪彎曲應(yīng)力譜59-62
- 5.2.1 多體動(dòng)力學(xué)仿真法59
- 5.2.2 簡(jiǎn)化齒輪應(yīng)力分析法59-60
- 5.2.3 短期載荷應(yīng)力譜計(jì)算60-62
- 5.3 齒輪全壽命扭矩載荷譜62-68
- 5.3.1 全壽命里程二維設(shè)計(jì)譜62-66
- 5.3.2 全壽命八級(jí)載荷譜66-68
- 5.4 本章小結(jié)68-69
- 第6章 總結(jié)與展望69-71
- 6.1 全文總結(jié)69-70
- 6.2 研究展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-77
- 攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果77-79
- 致謝79
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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