電動(dòng)汽車減速器疲勞壽命分析與預(yù)測方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 14:40
隨著電池電機(jī)電控技術(shù)的日益成熟,電動(dòng)汽車逐步進(jìn)入我們的生活。針對電動(dòng)汽車,現(xiàn)有的研究大部分都是關(guān)于三電技術(shù)或者電動(dòng)汽車件減速器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,很少有關(guān)于電動(dòng)汽車減速器疲勞壽命方面的研究。目前絕大部分電動(dòng)汽車仍使用電機(jī)加固定速比減速器的傳動(dòng)方式,減速器一但疲勞失效,電動(dòng)汽車將無法行駛,所以電動(dòng)汽車減速器疲勞問題是十分重要的。而電動(dòng)汽車減速器的疲勞問題與傳統(tǒng)燃油汽車減速器疲勞問題在載荷譜、載荷特性以及疲勞壽命分析預(yù)測方法等方面均存在一定差異,不能照搬傳統(tǒng)燃油車疲勞問題的數(shù)據(jù)和方法。針對以上問題,本文首先采集了某款電動(dòng)車和燃油車在某試車場的動(dòng)力源輸出扭矩、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù),通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比,指出電動(dòng)汽車電機(jī)輸出扭矩具有高頻振蕩和波動(dòng)特性,并且由于電機(jī)的高轉(zhuǎn)速和固定速比減速器單一檔位的原因,電動(dòng)汽車減速器載荷中會有大量小載荷。其次,針對齒輪嚙合特點(diǎn)和電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速快、輸出扭矩波動(dòng)大頻率快的特點(diǎn),指出傳統(tǒng)雨流計(jì)數(shù)法不適合電動(dòng)汽車減速器的載荷譜處理。本文采用旋轉(zhuǎn)雨流計(jì)數(shù)法處理減速器載荷譜,能夠較為完整的記錄減速器載荷循環(huán)歷程。然后,通過接觸應(yīng)力計(jì)算公式將齒輪扭矩載荷譜轉(zhuǎn)化為齒面接觸應(yīng)力載荷譜,在此基...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
名義應(yīng)力法的基本假設(shè)
1緒論5圖1.2名義應(yīng)力法估算疲勞壽命的步驟(a)確定結(jié)構(gòu)中的危險(xiǎn)部位,通常采用結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù),得出結(jié)構(gòu)中受力最大的部位;(b)求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)Kt;(c)根據(jù)載荷譜信息,求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力譜;(d)確定材料的S-N曲線參數(shù),或者通過試驗(yàn)直接畫出零部件的S-N曲線;(e)應(yīng)用疲勞損傷累積理論計(jì)算危險(xiǎn)部位的疲勞壽命。(2)基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法(N曲線法)[19]。此種方法被廣泛用于低周疲勞分析中,應(yīng)力水平較高,載荷較大,超過了屈服應(yīng)力,材料或者零部件因塑性變形最終導(dǎo)致疲勞斷裂,它能夠反映載荷循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變特性,能用于缺口件的疲勞分析,其中Manson-Conffin公式是最為廣泛使用的N曲線方程。但是該方法仍然具有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性,理論依據(jù)不充分。在基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了局部應(yīng)力應(yīng)變法這一新的疲勞壽命分析方法,他同時(shí)利用局部應(yīng)力和局部應(yīng)變作為參數(shù)來進(jìn)行疲勞壽命的分析,主要用在大應(yīng)變、高應(yīng)力主導(dǎo)下的低周疲勞壽命分析[20]。用局部應(yīng)力應(yīng)變法分析預(yù)測疲勞壽命時(shí)的主要步驟如下圖:圖1.3局部應(yīng)力應(yīng)變法估算疲勞壽命的步驟
1緒論5圖1.2名義應(yīng)力法估算疲勞壽命的步驟(a)確定結(jié)構(gòu)中的危險(xiǎn)部位,通常采用結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù),得出結(jié)構(gòu)中受力最大的部位;(b)求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)Kt;(c)根據(jù)載荷譜信息,求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力譜;(d)確定材料的S-N曲線參數(shù),或者通過試驗(yàn)直接畫出零部件的S-N曲線;(e)應(yīng)用疲勞損傷累積理論計(jì)算危險(xiǎn)部位的疲勞壽命。(2)基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法(N曲線法)[19]。此種方法被廣泛用于低周疲勞分析中,應(yīng)力水平較高,載荷較大,超過了屈服應(yīng)力,材料或者零部件因塑性變形最終導(dǎo)致疲勞斷裂,它能夠反映載荷循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變特性,能用于缺口件的疲勞分析,其中Manson-Conffin公式是最為廣泛使用的N曲線方程。但是該方法仍然具有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性,理論依據(jù)不充分。在基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了局部應(yīng)力應(yīng)變法這一新的疲勞壽命分析方法,他同時(shí)利用局部應(yīng)力和局部應(yīng)變作為參數(shù)來進(jìn)行疲勞壽命的分析,主要用在大應(yīng)變、高應(yīng)力主導(dǎo)下的低周疲勞壽命分析[20]。用局部應(yīng)力應(yīng)變法分析預(yù)測疲勞壽命時(shí)的主要步驟如下圖:圖1.3局部應(yīng)力應(yīng)變法估算疲勞壽命的步驟
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]載荷相互作用效應(yīng)的非線性累積損傷模型[J]. 王欣,柳明珠,蔡福海,梁吉飛,杜劍威,孫新. 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]高速動(dòng)車組斜齒輪的齒根裂紋萌生壽命數(shù)值計(jì)算[J]. 李秀紅,李剛,任家駿,李文輝. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[3]考慮S-N曲線不確定性的概率疲勞壽命預(yù)測[J]. 高會英,張小強(qiáng),黃洪鐘,龐煜,胡鈞銘. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2018(01)
[4]基于泊松隨機(jī)過程的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞壽命估算[J]. 米良,程珩,權(quán)龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(18)
[5]集中驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)研究[J]. 于蓬,章桐,孫玲,郭榮. 振動(dòng)與沖擊. 2015(10)
[6]風(fēng)電增速箱輸出級齒輪副疲勞壽命有限元分析[J]. 林騰蛟,沈亮,趙俊渝. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]裝甲車輛側(cè)減速器齒輪接觸疲勞壽命預(yù)測研究[J]. 唐東紅,崔玉蓮,張炳喜,趙永東. 中國機(jī)械工程. 2011(22)
[8]金屬材料超高周疲勞研究進(jìn)展[J]. 胡燕慧,張崢,鐘群鵬,韓邦成. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(06)
[9]載荷頻率對金屬及其合金高周疲勞特性的影響[J]. 史展飛,李玉龍,索濤,劉元鏞,曾寧,劉小冬. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]雨流計(jì)數(shù)法在整車載荷譜分析中的應(yīng)用[J]. 趙曉鵬,姜丁,張強(qiáng),朱先民. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(03)
博士論文
[1]基于疲勞損傷累積理論的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測與時(shí)變可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.電子科技大學(xué) 2017
[2]機(jī)車車輛零部件的疲勞壽命預(yù)測仿真[D]. 陽光武.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系扭振控制研究[D]. 王文楷.吉林大學(xué) 2018
[2]橋式起重機(jī)減速器疲勞壽命計(jì)算及振動(dòng)可靠性分析[D]. 張晉紅.重慶大學(xué) 2017
[3]某輕型載貨汽車主減速器齒輪疲勞壽命仿真與試驗(yàn)研究[D]. 何偉.吉林大學(xué) 2016
[4]重型車主減速器齒輪強(qiáng)度與疲勞壽命分析[D]. 楊佳.青島科技大學(xué) 2015
[5]某型直升機(jī)主減速器直齒輪疲勞壽命估算方法研究[D]. 丁晟.中南大學(xué) 2014
[6]某差速器齒輪的動(dòng)態(tài)嚙合分析與疲勞壽命研究[D]. 端木萍萍.南京理工大學(xué) 2014
[7]輪邊減速器齒輪疲勞壽命預(yù)測和均載性研究[D]. 張喜逢.吉林大學(xué) 2012
[8]金屬材料應(yīng)變壽命曲線估算的新方法[D]. 徐鵬.南京航空航天大學(xué) 2012
[9]結(jié)構(gòu)鋼超高周疲勞性能研究[D]. 張真源.西南交通大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)疲勞分析中的應(yīng)用[D]. 沙麗榮.吉林大學(xué) 2007
本文編號:3317745
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
名義應(yīng)力法的基本假設(shè)
1緒論5圖1.2名義應(yīng)力法估算疲勞壽命的步驟(a)確定結(jié)構(gòu)中的危險(xiǎn)部位,通常采用結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù),得出結(jié)構(gòu)中受力最大的部位;(b)求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)Kt;(c)根據(jù)載荷譜信息,求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力譜;(d)確定材料的S-N曲線參數(shù),或者通過試驗(yàn)直接畫出零部件的S-N曲線;(e)應(yīng)用疲勞損傷累積理論計(jì)算危險(xiǎn)部位的疲勞壽命。(2)基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法(N曲線法)[19]。此種方法被廣泛用于低周疲勞分析中,應(yīng)力水平較高,載荷較大,超過了屈服應(yīng)力,材料或者零部件因塑性變形最終導(dǎo)致疲勞斷裂,它能夠反映載荷循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變特性,能用于缺口件的疲勞分析,其中Manson-Conffin公式是最為廣泛使用的N曲線方程。但是該方法仍然具有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性,理論依據(jù)不充分。在基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了局部應(yīng)力應(yīng)變法這一新的疲勞壽命分析方法,他同時(shí)利用局部應(yīng)力和局部應(yīng)變作為參數(shù)來進(jìn)行疲勞壽命的分析,主要用在大應(yīng)變、高應(yīng)力主導(dǎo)下的低周疲勞壽命分析[20]。用局部應(yīng)力應(yīng)變法分析預(yù)測疲勞壽命時(shí)的主要步驟如下圖:圖1.3局部應(yīng)力應(yīng)變法估算疲勞壽命的步驟
1緒論5圖1.2名義應(yīng)力法估算疲勞壽命的步驟(a)確定結(jié)構(gòu)中的危險(xiǎn)部位,通常采用結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù),得出結(jié)構(gòu)中受力最大的部位;(b)求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)Kt;(c)根據(jù)載荷譜信息,求出危險(xiǎn)部位的名義應(yīng)力譜;(d)確定材料的S-N曲線參數(shù),或者通過試驗(yàn)直接畫出零部件的S-N曲線;(e)應(yīng)用疲勞損傷累積理論計(jì)算危險(xiǎn)部位的疲勞壽命。(2)基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法(N曲線法)[19]。此種方法被廣泛用于低周疲勞分析中,應(yīng)力水平較高,載荷較大,超過了屈服應(yīng)力,材料或者零部件因塑性變形最終導(dǎo)致疲勞斷裂,它能夠反映載荷循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變特性,能用于缺口件的疲勞分析,其中Manson-Conffin公式是最為廣泛使用的N曲線方程。但是該方法仍然具有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性,理論依據(jù)不充分。在基于應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了局部應(yīng)力應(yīng)變法這一新的疲勞壽命分析方法,他同時(shí)利用局部應(yīng)力和局部應(yīng)變作為參數(shù)來進(jìn)行疲勞壽命的分析,主要用在大應(yīng)變、高應(yīng)力主導(dǎo)下的低周疲勞壽命分析[20]。用局部應(yīng)力應(yīng)變法分析預(yù)測疲勞壽命時(shí)的主要步驟如下圖:圖1.3局部應(yīng)力應(yīng)變法估算疲勞壽命的步驟
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]載荷相互作用效應(yīng)的非線性累積損傷模型[J]. 王欣,柳明珠,蔡福海,梁吉飛,杜劍威,孫新. 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]高速動(dòng)車組斜齒輪的齒根裂紋萌生壽命數(shù)值計(jì)算[J]. 李秀紅,李剛,任家駿,李文輝. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[3]考慮S-N曲線不確定性的概率疲勞壽命預(yù)測[J]. 高會英,張小強(qiáng),黃洪鐘,龐煜,胡鈞銘. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2018(01)
[4]基于泊松隨機(jī)過程的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞壽命估算[J]. 米良,程珩,權(quán)龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(18)
[5]集中驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)研究[J]. 于蓬,章桐,孫玲,郭榮. 振動(dòng)與沖擊. 2015(10)
[6]風(fēng)電增速箱輸出級齒輪副疲勞壽命有限元分析[J]. 林騰蛟,沈亮,趙俊渝. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]裝甲車輛側(cè)減速器齒輪接觸疲勞壽命預(yù)測研究[J]. 唐東紅,崔玉蓮,張炳喜,趙永東. 中國機(jī)械工程. 2011(22)
[8]金屬材料超高周疲勞研究進(jìn)展[J]. 胡燕慧,張崢,鐘群鵬,韓邦成. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(06)
[9]載荷頻率對金屬及其合金高周疲勞特性的影響[J]. 史展飛,李玉龍,索濤,劉元鏞,曾寧,劉小冬. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]雨流計(jì)數(shù)法在整車載荷譜分析中的應(yīng)用[J]. 趙曉鵬,姜丁,張強(qiáng),朱先民. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(03)
博士論文
[1]基于疲勞損傷累積理論的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測與時(shí)變可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.電子科技大學(xué) 2017
[2]機(jī)車車輛零部件的疲勞壽命預(yù)測仿真[D]. 陽光武.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系扭振控制研究[D]. 王文楷.吉林大學(xué) 2018
[2]橋式起重機(jī)減速器疲勞壽命計(jì)算及振動(dòng)可靠性分析[D]. 張晉紅.重慶大學(xué) 2017
[3]某輕型載貨汽車主減速器齒輪疲勞壽命仿真與試驗(yàn)研究[D]. 何偉.吉林大學(xué) 2016
[4]重型車主減速器齒輪強(qiáng)度與疲勞壽命分析[D]. 楊佳.青島科技大學(xué) 2015
[5]某型直升機(jī)主減速器直齒輪疲勞壽命估算方法研究[D]. 丁晟.中南大學(xué) 2014
[6]某差速器齒輪的動(dòng)態(tài)嚙合分析與疲勞壽命研究[D]. 端木萍萍.南京理工大學(xué) 2014
[7]輪邊減速器齒輪疲勞壽命預(yù)測和均載性研究[D]. 張喜逢.吉林大學(xué) 2012
[8]金屬材料應(yīng)變壽命曲線估算的新方法[D]. 徐鵬.南京航空航天大學(xué) 2012
[9]結(jié)構(gòu)鋼超高周疲勞性能研究[D]. 張真源.西南交通大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)疲勞分析中的應(yīng)用[D]. 沙麗榮.吉林大學(xué) 2007
本文編號:3317745
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