本文關鍵詞：變速器齒輪敲擊動力學建模及多源激勵因素分析

  更多相關文章： 變速器齒輪 敲擊噪聲 多源激勵因素 動力學建模 AMEsim仿真

【摘要】：汽車變速器敲擊噪聲控制能力在整車性能評估中占據(jù)的地位越來越高。變速器敲擊噪聲主要表現(xiàn)為嚙合齒輪的振動沖擊,研究各種內(nèi)、外源激勵因素引起變速器齒輪敲擊振動的作用機理及其非線性規(guī)律,具有十分重要的意義。為實現(xiàn)上述目標,本文針對變速器單級齒輪對開展動力學建模,考慮具有非線性作用效果的內(nèi)、外源激勵因素,得到多參數(shù)影響下的齒輪敲擊動力學模型。分別利用數(shù)值分析、軟件仿真的方法得到齒輪敲擊的數(shù)值響應解及可視化敲擊狀態(tài),分析各種因素對齒輪敲擊的影響規(guī)律。具體工作如下:(1)介紹汽車變速器齒輪敲擊動力學建模以及敲擊噪聲的分析、預測和控制等領域的研究進展,分析目前各種建模、仿真方法存在的不足之處,對本文即將開展的工作進行綜述。(2)分析變速器工作原理以及傳動齒輪發(fā)生振動敲擊的機理,針對引起傳動系統(tǒng)非承載齒輪對振動敲擊的各種主要內(nèi)、外源類型激勵,研究輸入轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩波動、時變嚙合剛度、齒側間隙、動態(tài)嚙合誤差、嚙合阻尼等因素造成齒輪嚙合過程中產(chǎn)生振動、敲擊的原因。(3)針對單級齒輪對開展考慮輸入轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩波動、時變剛度、齒側間隙、嚙合阻尼、嚙合誤差等因素的敲擊動力學建模。對比分析三種敲擊判定依據(jù),提出本文將使用的敲擊判定方法。(4)開展變速器齒輪敲擊數(shù)值分析,對單級齒輪副敲擊動力學模型進行無量綱處理,借助于MATLAB軟件,利用Runge-Kutta算法對模型進行數(shù)值響應求解。結果表明:齒輪側隙、時變嚙合剛度、嚙合誤差、輸入轉(zhuǎn)矩等因素幅值增加會引起敲擊力的增大,造成敲擊狀態(tài)在單側、雙側敲擊之間轉(zhuǎn)換,影響系統(tǒng)周期性;嚙合阻尼的增大能夠改善敲擊的劇烈狀況;輸入轉(zhuǎn)速主要決定了系統(tǒng)振動的頻率,對系統(tǒng)周期性作用明顯。(5)開展變速器齒輪敲擊仿真分析,利用AMEsim仿真軟件建立二軸式五擋手動變速器模型,探究一擋到五擋車速過渡過程中各擋位齒輪副分別處于承載、非承載狀態(tài)時的敲擊規(guī)律。選取一擋和二擋行駛工況,分別以上述激勵因素為研究對象,分析非承載齒輪的敲擊狀態(tài)。結果表明:處于非承載狀態(tài)下的齒輪副更容易發(fā)生敲擊;各種激勵因素對齒輪系統(tǒng)的敲擊影響規(guī)律與對上述單級齒輪副分析得到的影響規(guī)律基本一致。
【關鍵詞】：變速器齒輪 敲擊噪聲 多源激勵因素 動力學建模 AMEsim仿真
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-19
• 2 變速器齒輪敲擊發(fā)生機理及多源激勵因素介紹19-27
• 2.1 變速器工作原理19-20
• 2.2 變速器齒輪敲擊噪聲20-21
• 2.2.1 發(fā)生機理20
• 2.2.2 敲擊形式20-21
• 2.3 齒輪敲擊外源激勵21-22
• 2.3.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動21-22
• 2.3.2 輸入轉(zhuǎn)速22
• 2.4 齒輪敲擊內(nèi)源激勵22-26
• 2.4.1 時變嚙合剛度22-24
• 2.4.2 嚙合阻尼24-25
• 2.4.3 齒側間隙25-26
• 2.4.4 嚙合誤差26
• 2.5 本章小結26-27
• 3 單級齒輪對敲擊動力學建模及敲擊判斷27-35
• 3.1 多體動力學建模概述27-28
• 3.1.1 動力學分析方法27
• 3.1.2 多剛體動力學建模27-28
• 3.1.3 多柔體動力學建模28
• 3.2 單級齒輪對敲擊動力學建模28-32
• 3.2.1 一般動力學建模28-29
• 3.2.2 多源激勵下敲擊建模29-31
• 3.2.3 模型無量綱處理31-32
• 3.3 齒輪敲擊的判定條件32-34
• 3.3.1 齒輪敲擊門檻32-33
• 3.3.2 以振動角速度為判定條件33
• 3.3.3 以接觸力為判定條件33-34
• 3.3.4 以形變量為判定條件34
• 3.4 本章小結34-35
• 4 變速器齒輪敲擊激勵因素數(shù)值分析35-47
• 4.1 數(shù)值分析方法35-36
• 4.1.1 Runge-Kutta算法35
• 4.1.2 模型參數(shù)說明35-36
• 4.2 系統(tǒng)整體響應結果與分析36-37
• 4.3 外源激勵響應結果與分析37-40
• 4.3.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動37-38
• 4.3.2 輸入轉(zhuǎn)速38-40
• 4.4 內(nèi)源激勵響應結果與分析40-45
• 4.4.1 時變嚙合剛度40-42
• 4.4.2 嚙合阻尼42-43
• 4.4.3 齒側間隙43-44
• 4.4.4 嚙合誤差44-45
• 4.5 本章小結45-47
• 5 變速器系統(tǒng)敲擊激勵因素仿真分析47-73
• 5.1 AMEsim動力學仿真概述47-48
• 5.1.1 AMEsim軟件介紹47
• 5.1.2 AMEsim動力學仿真原理47-48
• 5.2 手動變速器系統(tǒng)仿真建模48-52
• 5.3 不同車速工況下齒輪敲擊結果及分析52-58
• 5.3.1 齒輪敲擊仿真結果52-58
• 5.3.2 齒輪敲擊仿真分析58
• 5.4 外源激勵對齒輪敲擊的影響58-64
• 5.4.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動59-62
• 5.4.2 輸入轉(zhuǎn)速62-64
• 5.5 內(nèi)源激勵對齒輪敲擊的影響64-72
• 5.5.1 時變嚙合剛度64-67
• 5.5.2 嚙合阻尼67-69
• 5.5.3 齒側間隙69-72
• 5.6 本章小結72-73
• 6 總結與展望73-75
• 6.1 總結73
• 6.2 展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-80

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳高全;巧卸摩托車變速器齒輪[J];摩托車;2004年06期

2 賀吉凡;;變速器主要機件的檢查與修理[J];摩托車技術;2006年03期

3 朱民生;變速器齒輪電脈沖磨合器[J];汽車技術;1976年05期

4 ;我國汽車變速器齒輪質(zhì)量現(xiàn)狀及建議[J];齒輪;1990年04期

5 李杰,趙軍;邊界元法在汽車變速器齒輪彎曲變形計算中的應用[J];汽車技術;1995年07期

6 李小平,湯漾平,馮清秀;汽車變速器齒輪與齒圈激光焊接工藝研究[J];汽車技術;2000年04期

7 李卉,吳繼杰,丁敬平;微型汽車變速器齒輪降噪研究[J];中南林學院學報;2000年01期

8 王旭東,王榮祥,任效乾;工礦車輛變速器設計方案的優(yōu)化[J];有色金屬(礦山部分);2002年04期

9 張永鵬;工礦車輛變速器設計方案的優(yōu)化[J];太原重型機械學院學報;2002年02期

10 睿衡;摩托車變速器被卡死的故障探因[J];摩托車;2004年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 欒煥明;景殿奎;朱慧賢;楊延平;孫孔旭;;基于前驅(qū)動基礎設計后驅(qū)動變速器[A];2007年APC聯(lián)合學術年會論文集[C];2007年

2 顏伏伍;王洪建;田韶鵬;袁智軍;;基于NSGA-Ⅱ的變速器齒輪系多目標可靠性優(yōu)化設計[A];湖北省內(nèi)燃機學會2009年學術年會論文集[C];2009年

3 ;王鳳波[A];2005中國齒輪專業(yè)協(xié)會（長沙）年會文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 本報記者　 趙三明;法士特變速器為用戶降低成本的秘密[N];中國工業(yè)報;2006年

2 本報記者 趙三明;先進變速器制造技術是汽車創(chuàng)新能力的關鍵[N];中國工業(yè)報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 梁明軒;變速器系統(tǒng)非線性動力學特性與參數(shù)優(yōu)化研究[D];東北大學;2014年

2 趙富強;商用車變速器疲勞實驗特征辨識與壽命預測[D];太原理工大學;2012年

3 陳靜;基于有限元方法的重型車變速器整體動態(tài)模擬與壽命預測研究[D];吉林大學;2009年

4 王志紅;手動變速系統(tǒng)優(yōu)化及換檔質(zhì)量評價研究[D];武漢理工大學;2013年

5 張磊;變速器齒輪承載能力分析方法的研究及應用[D];吉林大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李進超;轎車變速器噪聲機理分析及控制[D];重慶大學;2012年

2 孫玉峰;多擋變速器傳動機構的創(chuàng)新設計與分析[D];燕山大學;2015年

3 陳志強;基于剛柔耦合模型的變速器振動噪聲研究[D];華南理工大學;2015年

4 王冬;MW520鎂合金變速器箱體有限元分析及結構優(yōu)化[D];濟南大學;2015年

5 張建州;變速器拍擊動力學分析及實驗研究[D];重慶大學;2015年

6 王旭;混合式液壓機械復合變速器特性與仿真分析[D];重慶大學;2015年

7 卓婭;基于PLC的電封閉式汽車變速器疲勞壽命試驗臺設計與應用[D];重慶大學;2015年

8 付永濤;礦用井下裝載機變速器的三維建模及有限元分析[D];西安建筑科技大學;2014年

9 李世明;手扶插秧機變速器箱體的優(yōu)化設計[D];浙江理工大學;2016年

10 石小龍;基于知識的拖拉機變速箱智能化設計技術研究[D];江蘇大學;2016年

，

本文編號：838882