【摘要】：混合動力汽車產業(yè)是戰(zhàn)略性新興產業(yè),已成為解決當前能源和環(huán)境問題的有效途徑之一。齒輪傳動系統(tǒng)是混合動力汽車重要組成部分,它主要由復合行星輪機構和平行軸齒輪機構組合而成的,由于其傳動系統(tǒng)的結構復雜性,使其動力學特性研究更為困難,尤其是振動和噪聲的研究也是一個棘手的問題。目前,國內外針對平行軸齒輪動力學特性的研究取得了一些成就,而對復合行星齒輪系動力學特性的研究還處于初級階段。因此,本文借助于多學科建模和仿真軟件對該混合動力傳動系統(tǒng)進行建模,以此對系統(tǒng)中的齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學特性進行了深入研究。首先對混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的結構以及工作原理進行描述,剖析了系統(tǒng)中齒輪系統(tǒng)振動噪聲產生機理,分析了其振動給動力傳動系統(tǒng)帶來的影響。在研究中充分考慮齒輪傳動系統(tǒng)中時變嚙合剛度、齒側間隙、綜合嚙合誤差等非線性因素,運用第二類拉格朗日方程,建立了復合行星齒輪系橫向-扭轉非線性動力學方程和平行軸齒輪傳動部分彎-扭-軸非線性動力學方程,通過對復合行星輪系和平行軸齒輪連接部分進行適當的簡化處理,最終建立了整個齒輪系統(tǒng)的非線性動力學方程。其次選擇多學科建模和仿真軟件ITI SimulationX作為研究平臺,利用軟件中豐富的物理模型庫建立相應的物理模塊。針對軟件中沒有的平行軸齒輪傳動模塊,采用Modelica語言對其進行二次開發(fā),生成了所需的平行軸齒輪傳動物理模塊,最終構建了混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)仿真模型。最后借助于SimulationX軟件對齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析研究,求解出混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的固有頻率,得出時變嚙合剛度、嚙合相位、齒側間隙、嚙合阻尼等主要參數以及軸承支撐剛度對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響。利用SimulationX軟件中自帶的固有頻率和固有振型分析模塊,通過改變相關參數可以改善齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性,使系統(tǒng)的固有頻率能夠有效的避開混合動力汽車工作轉速范圍內的嚙合頻率,以達到避免共振的目的。此外,該齒輪傳動系統(tǒng)虛擬樣機的建立也為研究齒輪傳動系統(tǒng)動力學特性提供了一個直觀有效的可視化平臺。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.7

【參考文獻】

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本文編號：2807216