本文關(guān)鍵詞：變速器箱體結(jié)構(gòu)疲勞分析及內(nèi)流場(chǎng)的模擬

  更多相關(guān)文章： 變速器 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 疲勞分析 潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑效果

【摘要】：變速器是車輛傳動(dòng)系中不可或缺的重要組成部分,其箱體不僅起著支撐作用,對(duì)箱體內(nèi)的各零部件起到封閉保護(hù)的功能,使變速器構(gòu)成一個(gè)封閉的內(nèi)流場(chǎng),而且對(duì)于整車傳動(dòng)系的工作性能有著重要的影響。箱體在正常的工作過(guò)程中將會(huì)受到各種載荷激勵(lì),這些激勵(lì)力都有可能引起箱體產(chǎn)生較大的變形以及應(yīng)力。如果箱體強(qiáng)度不夠,可能會(huì)使箱體產(chǎn)生破壞或者是疲勞問(wèn)題。在機(jī)械行業(yè)中,有摩擦的地方大多有潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑,變速器也不例外,因此變速器中都有合理的潤(rùn)滑系統(tǒng)。如果潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油量不足,散熱能力差,將會(huì)使?jié)櫥偷挠蜏剡^(guò)高,潤(rùn)滑油的粘度也會(huì)隨之下降,有相互摩擦的零部件表面油膜將會(huì)減薄,而變速器中主要是嚙合的齒輪表面油膜減薄,因此嚙合表面容易產(chǎn)生膠合破壞。對(duì)于軸承處,如果油膜減薄,機(jī)械零件由于熱脹冷縮的原理,軸承處可能出現(xiàn)燒傷咬死等情況。相反,如果潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油量過(guò)多,將會(huì)增加變速器的攪油損失,從而影響變速器傳遞的效率。因此,在對(duì)變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),為使變速器能夠滿足各種工況的需要,應(yīng)考慮變速器箱體相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、疲勞以及變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑情況等。本文以某公司重型客車變速器箱體為研究對(duì)象,在對(duì)箱體進(jìn)行靜強(qiáng)度校核及疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí),提出了兩種極限工況下的靜強(qiáng)度校核以及相應(yīng)的疲勞分析。同時(shí),針對(duì)箱體內(nèi)部流場(chǎng)的潤(rùn)滑情況,分別分析了不同工況下箱體內(nèi)部流場(chǎng)的潤(rùn)滑效果。首先,對(duì)變速器的箱體進(jìn)行了幾何清理與模型的必要簡(jiǎn)化,對(duì)簡(jiǎn)化后的模型進(jìn)行離散化,應(yīng)用有限元法對(duì)箱體進(jìn)行了靜力學(xué)分析,看其靜強(qiáng)度是否滿足使用要求。對(duì)于箱體的疲勞壽命預(yù)測(cè),以其靜力學(xué)分析結(jié)果為基礎(chǔ),對(duì)箱體進(jìn)行疲勞壽命分析。同時(shí),在對(duì)箱體進(jìn)行靜強(qiáng)度校核時(shí),大量文獻(xiàn)中只針對(duì)箱體的一擋和倒擋兩種工況進(jìn)行了分析,并未考慮傳動(dòng)系動(dòng)載的影響。因此本論文在進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí),提出了兩種極限工況下的強(qiáng)度校核。最后,對(duì)于箱體內(nèi)部流場(chǎng)的模擬,分析前需要對(duì)變速器的箱體、軸承、旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合對(duì)及其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化。取箱體的內(nèi)表面,封閉箱體上所有孔以致箱體與各齒輪及軸構(gòu)成一個(gè)封閉的內(nèi)流場(chǎng)模型。分別模擬了箱體在四擋工況下,以第一軸的輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min和2000r/min時(shí),不同潤(rùn)滑油高度對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)潤(rùn)滑效果的影響。
【關(guān)鍵詞】：變速器 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 疲勞分析 潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑效果
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.212
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 變速器箱體的靜強(qiáng)度及疲勞研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 變速器傳熱模型的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)計(jì)算研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 2 變速器箱體模態(tài)分析17-25
• 2.1 引言17-18
• 2.2 變速器結(jié)構(gòu)概述18-19
• 2.3 箱體有限元模型的建立19-22
• 2.3.1 三維模型的建立19-20
• 2.3.2 模型的幾何清理20
• 2.3.3 網(wǎng)格的劃分20-22
• 2.4 箱體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析22-24
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的有限元理論22-23
• 2.4.2 模態(tài)分析結(jié)果23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 變速器箱體的靜力學(xué)分析25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 工況的研究25-28
• 3.3 箱體的靜力學(xué)分析28-32
• 3.3.1 工況一下的靜力學(xué)分析28-31
• 3.3.2 工況二下的靜力學(xué)分析結(jié)果31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-35
• 4 變速器箱體的疲勞壽命分析35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 疲勞的定義與分類35
• 4.3 疲勞損傷積累的形成35-37
• 4.4 疲勞壽命分析的方法37-38
• 4.5 箱體的疲勞壽命預(yù)測(cè)分析38-41
• 4.6 本章小結(jié)41-43
• 5 變速器箱體內(nèi)流場(chǎng)的模擬43-67
• 5.1 引言43
• 5.2 流體動(dòng)力學(xué)理論43-46
• 5.2.1 流體的基本理論43-44
• 5.2.2 流體的基本屬性44-46
• 5.3 變速器整體模型46-52
• 5.3.1 箱體模型的簡(jiǎn)化和處理46-47
• 5.3.2 旋轉(zhuǎn)部件的處理47
• 5.3.3 齒輪嚙合對(duì)的處理47-52
• 5.4 變速器在不同工況下內(nèi)流場(chǎng)的模擬52-64
• 5.4.1 工況的分類52-53
• 5.4.2 相同侵油深度，，不同輸入轉(zhuǎn)速下變速器內(nèi)流場(chǎng)的模擬53-58
• 5.4.3 相同輸入轉(zhuǎn)速，不同齒輪侵油深度下變速器內(nèi)流場(chǎng)的模擬58-64
• 5.5 本章小結(jié)64-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果75

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