【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢和能源需求的巨大變化,近些年出現(xiàn)的電動汽車便是順應(yīng)新時代發(fā)展的產(chǎn)物。其中電動汽車的輪邊減速器備受關(guān)注。它的優(yōu)點(diǎn)是將動力和驅(qū)動裝置整合在一起,大大縮短了傳動線路,從而降低成本和減小因傳動軸帶來的動力損失,使傳動系效率更高。然而,輪邊減速器的安裝空間受限,致使其結(jié)構(gòu)更加緊湊,并且經(jīng)常在大扭矩工況下運(yùn)行,必然會使摩擦副產(chǎn)生大量摩擦熱,摩擦熱在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞又會引起系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)件的溫度升高,從而影響其各個構(gòu)件的強(qiáng)度,壽命等。故有必要對其安全性能進(jìn)行研究。基于上述背景,對新開發(fā)的一款輪邊減速器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)性能分析研究,主要目的是為了考察其是否滿足使用要求。主要工作內(nèi)容如下:1)輪邊減速器穩(wěn)態(tài)熱分析。依據(jù)企業(yè)提供的輪邊減速器設(shè)計(jì)參數(shù),確立熱源(包括齒輪功率損失、軸承磨擦功率損失)、導(dǎo)熱熱阻模型以及對流熱阻模型。其次,基于熱網(wǎng)絡(luò)法,運(yùn)用MATLAB軟件計(jì)算輪邊減速器系統(tǒng)在驅(qū)動電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)態(tài)溫度場,同時,為承受大扭矩斜齒輪副強(qiáng)度問題和疲勞壽命問題的研究提供熱邊界條件。2)結(jié)構(gòu)約束模態(tài)分析。首先,建立正確合理的輪邊減速器箱體和齒輪系統(tǒng)有限元模型。然后,運(yùn)用ABAQUS軟件計(jì)算了齒輪系統(tǒng)的約束冷模態(tài),同時以求得齒輪系統(tǒng)的最高溫度為邊界條件,計(jì)算了齒輪系統(tǒng)的約束熱模態(tài)。研究了溫度對齒輪系統(tǒng)約束模態(tài)的影響。其次,利用NASTRAN軟件對常溫下的輪邊減速器箱體進(jìn)行了約束模態(tài)計(jì)算,為箱體的動力學(xué)特性設(shè)計(jì)(如降噪等)提供了參考依據(jù)。3)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析。將熱網(wǎng)絡(luò)法計(jì)算得到的齒輪系統(tǒng)的最高溫度作為熱邊界條件,設(shè)置正確的約束及隨溫度變化的材料參數(shù),分別計(jì)算了有溫度載荷作用和無溫度載荷作用第二級斜齒輪副的強(qiáng)度,通過二者對比,考察了溫度對該斜齒輪副強(qiáng)度的影響。同時,對輪邊減速器箱體進(jìn)行了靜力學(xué)分析,在強(qiáng)度校核滿足要求后,基于OPTISTRUC T對箱體進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化,并通過箱體壁面減厚,減少筋條的方式對其減重,使減重后的箱體仍滿足強(qiáng)度要求。4)疲勞分析。通過分析齒輪的嚙合規(guī)律,建立了齒輪載荷譜曲線。以高溫工況下、受力較大的斜齒輪副為研究對象,采用名義應(yīng)力法,利用NCODE疲勞軟件加載載荷譜曲線對在溫度載荷和扭矩載荷共同作用下的第二級斜齒輪副進(jìn)行了彎曲疲勞壽命預(yù)測。其次,通過材料熱處理的方式,使其達(dá)到設(shè)計(jì)壽命要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72;U463.218.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2759740