本文關(guān)鍵詞：汽車變速器傳動齒輪動力學特性研究

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【摘要】：汽車變速器的振動噪聲特性對整車的NVH性能有很大影響,其中傳動齒輪作為動力傳遞的主要載體,其動力學特性在很大程度上決定了整個變速器的振動性能。隨著人們對汽車NVH性能要求的提高,對汽車變速器傳動齒輪的動力學特性研究也具有更加重要的工程實際意義。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)本文以單對斜齒輪副為研究對象,分析了齒輪系統(tǒng)的內(nèi)部動態(tài)激勵,著重研究了時變嚙合剛度激勵和誤差激勵。對時變嚙合剛度進行了理論求解,并通過KISSsoft軟件仿真驗證了理論求解方法的正確性。研究了螺旋角、輸入扭矩對時變嚙合剛度的影響,以及齒距誤差對傳遞誤差的影響。結(jié)果表明,1)存在一個最佳螺旋角使時變嚙合剛度幅值變化最平緩,當螺旋角增大或減小都會引起時變嚙合剛度波動幅度增大,使系統(tǒng)振動加劇;2)當輸入扭矩增大時,時變嚙合剛度幅值相應增大,但每次增大的幅值卻在減小;3)齒距誤差的引入使傳遞誤差的波動程度和數(shù)值都明顯增大,齒距誤差每次以相同的百分比增大,對應的傳遞誤差增大的幅值相等。(2)結(jié)合內(nèi)部動態(tài)激勵,建立了斜齒輪副六自由度非線性動力模型及其非線性動力學方程組。利用Matlab軟件理論求解與有限元軟件仿真兩種方法,得到了斜齒輪系統(tǒng)的無阻尼自由振動固有特性,并對固有頻率進行了對比分析。(3)運用四階龍格庫塔法對非線性方程組進行了動力學求解,得到了系統(tǒng)的時域響應;并利用快速傅里葉變換求得了對應的頻域響應。研究了時變嚙合剛度、齒距誤差對斜齒輪動力學特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,1)當時變嚙合剛度減小時,斜齒輪系統(tǒng)各方向上振動加速度相應增大,并且增大的速率加快;2)當齒距誤差以一定比例逐漸增大時,系統(tǒng)的響應也相應增大,但每次的增幅幾乎相等。(4)分析了齒輪修形方法;確定了本文齒輪的修形方案;研究了鼓形量對齒輪傳遞誤差、齒面接觸應力等齒輪動態(tài)特性的影響。結(jié)果表明,鼓形量需控制在合理范圍內(nèi),才能獲得變化平滑且幅值小的傳遞誤差,并改善齒面偏載現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：斜齒輪 傳遞誤差 時變嚙合剛度 非線性動力學 修形
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景與意義12
• 1.2 齒輪系統(tǒng)非線性動力學研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 齒輪修形研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 斜齒輪系統(tǒng)內(nèi)部動態(tài)激勵18-35
• 2.1 KISSsoft軟件簡介18-19
• 2.2 斜齒輪系統(tǒng)動態(tài)激勵類型19
• 2.3 時變嚙合剛度激勵19-30
• 2.3.1 時變嚙合剛度的求解19-28
• 2.3.2 螺旋角對時變嚙合剛度的影響規(guī)律28-29
• 2.3.3 輸入扭矩對時變嚙合剛度的影響規(guī)律29-30
• 2.4 誤差激勵30-34
• 2.4.1 齒輪嚙合誤差30-32
• 2.4.2 齒輪系統(tǒng)的傳遞誤差32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 斜齒輪系統(tǒng)非線性動力學模型的建立35-48
• 3.1 ANSYS Workbench軟件簡介35
• 3.2 非線性動力學模型的建立35-41
• 3.2.1 分析方法35-36
• 3.2.2 斜齒輪系統(tǒng)動力學模型的建立36-38
• 3.2.3 斜齒輪系統(tǒng)動力學方程組的建立38-40
• 3.2.4 相關(guān)動力學參數(shù)說明40-41
• 3.3 斜齒輪系統(tǒng)無阻尼自由振動固有特性分析41-47
• 3.3.1 固有特性理論基礎(chǔ)41-42
• 3.3.2 固有特性求解42-43
• 3.3.3 模態(tài)分析基礎(chǔ)43-45
• 3.3.4 有限元仿真驗證45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 斜齒輪系統(tǒng)動力學特性分析48-64
• 4.1 理論基礎(chǔ)48-52
• 4.1.1 Runge-Kutta法49-50
• 4.1.2 降階處理50-51
• 4.1.3 MATLAB求解器的選擇51-52
• 4.2 系統(tǒng)的動力學響應求解52-55
• 4.3 內(nèi)部激勵對斜齒輪系統(tǒng)動力學特性的影響規(guī)律55-63
• 4.3.1 時變嚙合剛度對斜齒輪系統(tǒng)動力學特性的影響規(guī)律56-58
• 4.3.2 齒距誤差對斜齒輪系統(tǒng)動力學特性的影響規(guī)律58-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 修形對斜齒輪系統(tǒng)動力學特性的影響64-77
• 5.1 修形類型64-65
• 5.2 齒形修形65-68
• 5.3 齒向修形68-70
• 5.3.1 齒廓鼓形修形69
• 5.3.2 鼓形量的確定69-70
• 5.4 斜齒輪修形方案70-71
• 5.5 修形參數(shù)對齒輪動力學特性的影響規(guī)律71-76
• 5.5.1 鼓形量對傳遞誤差的影響規(guī)律72
• 5.5.2 鼓形量對齒面接觸應力的影響規(guī)律72-76
• 5.6 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 工作展望78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果83-84
• 致謝84-85

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本文編號：1014114