車用變速器在傳動(dòng)過程中,軸承、齒輪等運(yùn)動(dòng)件由于摩擦將產(chǎn)生一定的功率損失,這部分損失的功率以熱量的形式釋放出來,若變速器潤滑系統(tǒng)不能及時(shí)將熱量帶走,就會(huì)使?jié)櫥蜏囟壬?潤滑性能下降,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副過度磨損,變速器傳動(dòng)效率下降等。因此,了解變速器的產(chǎn)熱與溫度分布狀況,是合理設(shè)計(jì)變速器潤滑系統(tǒng),提高元件工作壽命,維持變速器高效率工作的必要環(huán)節(jié)。所做工作及主要結(jié)論如下:（1）通過對(duì)比分析與計(jì)算,確定了各熱源產(chǎn)熱量計(jì)算方法并分析了變速器運(yùn)轉(zhuǎn)及結(jié)構(gòu)因素對(duì)各熱源產(chǎn)熱量的影響規(guī)律。結(jié)果表明,齒輪模數(shù)、齒輪轉(zhuǎn)速和軸承轉(zhuǎn)速分別對(duì)齒輪嚙合損失、齒輪攪油損失和軸承摩擦損失的影響最大。（2）根據(jù)雙離合自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)輸入軸、中間軸和輸出軸上的齒輪和軸承受力進(jìn)行了分析,并基于AMESim軟件建立了軸承受力計(jì)算模型。針對(duì)AMESim軟件自帶軸承模塊在軸承產(chǎn)熱計(jì)算中所用公式精度低、不適用于變工況瞬態(tài)計(jì)算的局限性,根據(jù)所確定的軸承產(chǎn)熱計(jì)算方法,并應(yīng)用AMESim軟件的二次開發(fā)功能建立了圓錐滾子軸承和深溝球軸承產(chǎn)熱計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上,建立了包括產(chǎn)熱計(jì)算、軸承受力計(jì)算、熱量分配和檔位控制的變速器產(chǎn)熱仿真模型... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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齒輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)Fig.1.1Therotationstateofgears

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文10數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用有限差分方法對(duì)模型進(jìn)行了數(shù)值求解，得到了齒輪箱的溫度場(chǎng)分布情況，總結(jié)了溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。圖1.3功率損失占比Fig.1.3Proportionofeachpowerloss周廷美等人[50]針對(duì)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)溫度過高問題，建立了變速器熱網(wǎng)絡(luò)模型，分析了各類熱損失源和導(dǎo)熱與換熱熱阻的計(jì)算方法。通過軟件編程，對(duì)變速器的溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真計(jì)算，最后利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)架測(cè)試了潤滑油溫度，以潤滑油溫度為標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證了該變速器熱分析模型的準(zhǔn)確性。劉杰和劉世軍[51]基于熱網(wǎng)絡(luò)理論建立了高速列車變速器的熱分析模型，研究了箱體材料的導(dǎo)熱系數(shù)、輸入轉(zhuǎn)速和潤滑油粘度對(duì)變速器熱平衡溫度的影響。結(jié)果表明，各節(jié)點(diǎn)的溫度隨箱體導(dǎo)熱系數(shù)增大而降低，隨輸入轉(zhuǎn)速和潤滑油粘度的增加而升高。綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者利用不同的方法對(duì)變速器傳熱性能做了大量研究，所使用的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)和箱體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的變速器而言，實(shí)驗(yàn)法較難全面獲得熱狀態(tài)參數(shù)，有限元法受限于計(jì)算資源不能模擬復(fù)雜模型，而熱網(wǎng)絡(luò)法則能夠很好的建立復(fù)雜變速器整體模型，并獲得任意時(shí)刻與部位的熱狀態(tài)參數(shù)。1.3本文主要研究內(nèi)容本文以某雙離合自動(dòng)變速器為研究對(duì)象，基于熱網(wǎng)絡(luò)理論建立變速器的內(nèi)部產(chǎn)熱與整體傳熱耦合仿真模型，對(duì)其在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)過程中的產(chǎn)熱與傳熱進(jìn)行了仿真分析，主要的工作內(nèi)容如下：①通過對(duì)比分析與計(jì)算，確定了各熱源產(chǎn)熱量計(jì)算方法并分析了變速器運(yùn)轉(zhuǎn)及結(jié)構(gòu)因素對(duì)各熱源產(chǎn)熱量的影響規(guī)律。②根據(jù)雙離合自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)輸入軸、中間軸和輸出軸上的齒輪和軸承受力進(jìn)行了分析，并基于AMESim軟件建立了軸承受力計(jì)算模型。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文26圖3.1DCT變速器傳動(dòng)示意圖Fig.3.1SchematicdiagramofDCTtransmission3.2DCT傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)分析軸承損失分為與載荷有關(guān)和與載荷無關(guān)兩部分，因此在計(jì)算軸承與載荷有關(guān)的產(chǎn)熱量時(shí)需要已知施加在軸承上的載荷大校DCT齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需根據(jù)受力關(guān)系建立軸承和齒輪的受力數(shù)學(xué)模型，下面以DCT三檔傳動(dòng)為例，分別計(jì)算輸入軸、中間軸和輸出軸上的軸承載荷。3.2.1輸入軸軸承受力分析①徑向力分析三檔工作時(shí)，輸入軸上的受力如圖3.2所示。圖中，r1為輸入軸三檔齒輪的節(jié)圓半徑；Fia、Fit、Fir、Mia分別為輸入軸上三檔主動(dòng)齒輪受到的軸向力、圓周力、徑向力和軸向力產(chǎn)生的附加彎矩；A、B、C、D分別為前球軸承、后球軸承、前滾針軸承和后滾針軸承所在的位置，ACD段、CDB段分別為偶數(shù)檔輸入軸和奇數(shù)檔輸入軸；l1、l2、l3、l4分別為前球軸承到前滾針軸承的距離、前滾針軸承到后滾針軸承的距離、后滾針軸承到后球軸承的距離、后滾針軸承到齒輪嚙合點(diǎn)的距離。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]多系統(tǒng)耦合的濕式雙離合器熱特性分析[D]. 周藝.重慶大學(xué) 2018
[2]變速器攪油功率損失仿真及影響因素分析[D]. 沈林.重慶大學(xué) 2018
[3]深溝球軸承發(fā)熱瞬態(tài)有限元仿真研究[D]. 鄧欽文.重慶大學(xué) 2017



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