本文關(guān)鍵詞：基于實(shí)際載荷譜的汽車(chē)變速器臺(tái)架強(qiáng)化試驗(yàn)方法研究

  更多相關(guān)文章： 變速器 實(shí)際載荷譜 幅值強(qiáng)化 頻率強(qiáng)化 損傷等效

【摘要】：作為傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件,汽車(chē)變速器的疲勞壽命直接影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的性能。變速器臺(tái)架試驗(yàn)是考核、評(píng)價(jià)和提升其性能的重要手段。當(dāng)前的變速器臺(tái)架試驗(yàn)還不成熟,普遍采用定轉(zhuǎn)速、定扭矩的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)方法,其試驗(yàn)加載譜通常都是標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)譜或借鑒國(guó)外的載荷譜,這種載荷譜不能真實(shí)反映國(guó)內(nèi)的汽車(chē)實(shí)際道路受載信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),導(dǎo)致試驗(yàn)?zāi)M精度較差。其次現(xiàn)有的臺(tái)架試驗(yàn)周期不能滿(mǎn)足企業(yè)適應(yīng)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求,迫切需要探索能夠?qū)崿F(xiàn)變速器臺(tái)架加速試驗(yàn)的方法。本課題基于企業(yè)實(shí)際需求和當(dāng)前變速器臺(tái)架試驗(yàn)的不足,重點(diǎn)探索基于實(shí)際載荷譜的變速器臺(tái)架加載載荷譜強(qiáng)化方法,以實(shí)現(xiàn)更短的試驗(yàn)時(shí)間,又不失其真實(shí)的模擬精度,從而有助于縮短變速器的試驗(yàn)驗(yàn)證周期,提高變速器的研發(fā)效率,具有較強(qiáng)的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。首先,選取了變速器的扭矩、轉(zhuǎn)速、油溫、踏板狀態(tài)、應(yīng)變、加速度等目標(biāo)測(cè)量參數(shù),選用KISTLER車(chē)輪六分力傳感器和eDAQ高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)建了變速器同步采集系統(tǒng),嚴(yán)格按照企業(yè)耐久性試驗(yàn)規(guī)范在重慶西部汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)變速器的實(shí)際載荷譜進(jìn)行了全面地采集。其次,選取變速器的實(shí)際載荷譜中的扭矩信號(hào)作為分析目標(biāo),完成了數(shù)據(jù)的預(yù)處理和多樣本載荷的重復(fù)性檢查�；谒俦刃畔⒑吞ぐ鍫顟B(tài)信號(hào),結(jié)合企業(yè)的變速器參數(shù),同步完成了實(shí)際載荷譜的擋位提取。對(duì)扭矩等信號(hào)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)特征值分析、概率密度分析、系統(tǒng)相關(guān)性分析、頻譜分析、系統(tǒng)相干性分析等統(tǒng)計(jì)分析,提取了目標(biāo)載荷在時(shí)域和頻域中的有用信息,并分析了不同典型路面扭矩信號(hào)的特征。然后,通過(guò)雨流計(jì)數(shù)及頻次外推得到實(shí)際載荷譜的參量值頻次矩陣,運(yùn)用Goodman法和等效均值法得到適用于臺(tái)架的分擋位一維等效載荷譜。一方面對(duì)載荷譜進(jìn)行了幅值強(qiáng)化,采用刪小量法和等損傷濃縮法完成扭矩載荷的初步加速,并分別用等面積法和等損傷法實(shí)施了幅值線(xiàn)性強(qiáng)化,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用非線(xiàn)性強(qiáng)化法進(jìn)一步進(jìn)行了幅值強(qiáng)化。另一方面對(duì)載荷譜進(jìn)行了頻率強(qiáng)化,通過(guò)提高原始載荷的頻率,采用傅里葉逆變換重構(gòu)時(shí)域歷程強(qiáng)化載荷譜。同時(shí),以損傷曲線(xiàn)法分析了載荷加載次序?qū)ζ趽p傷的影響。最后,對(duì)變速器實(shí)際載荷譜和強(qiáng)化載荷譜的時(shí)頻域損傷對(duì)比分析,驗(yàn)證了強(qiáng)化方法的有效性,并建立了幅值強(qiáng)化和頻率強(qiáng)化后載荷譜與實(shí)際載荷譜之間的等效關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：變速器 實(shí)際載荷譜 幅值強(qiáng)化 頻率強(qiáng)化 損傷等效
【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(lèi)號(hào)】：U467.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景和意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 變速器臺(tái)架試驗(yàn)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 載荷譜統(tǒng)計(jì)分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 載荷譜強(qiáng)化方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.4 載荷譜等效關(guān)系國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 2 變速器實(shí)際載荷譜采集17-33
• 2.1 變速器實(shí)際載荷譜采集方案17-26
• 2.1.1 變速器實(shí)際載荷譜概述17
• 2.1.2 建立變速器實(shí)際載荷譜采集方案17-26
• 2.2 傳感器安裝與測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試26-29
• 2.2.1 應(yīng)變計(jì)與加速度傳感器布置26-28
• 2.2.2 車(chē)輪六分力傳感器布置28-29
• 2.2.3 測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試29
• 2.3 汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)實(shí)際載荷譜采集29-32
• 2.3.1 試驗(yàn)路段選擇29-30
• 2.3.2 采樣方法30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 變速器實(shí)際載荷譜提取及分析33-51
• 3.1 實(shí)際載荷譜預(yù)處理33-37
• 3.1.1 糾正應(yīng)變信號(hào)零漂及趨勢(shì)項(xiàng)33-34
• 3.1.2 消除奇異點(diǎn)34-36
• 3.1.3 扭矩?zé)o效載荷過(guò)濾36-37
• 3.2 載荷譜重復(fù)性檢查及擋位提取37-40
• 3.2.1 載荷譜重復(fù)性檢查37-39
• 3.2.2 載荷譜的擋位提取39-40
• 3.3 載荷譜的統(tǒng)計(jì)分析40-47
• 3.3.1 數(shù)學(xué)特征值分析40-41
• 3.3.2 概率密度分析41-42
• 3.3.3 系統(tǒng)相關(guān)性分析42-44
• 3.3.4 頻譜分析44-46
• 3.3.5 系統(tǒng)相干性分析46-47
• 3.4 典型路面扭矩對(duì)比分析47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 臺(tái)架載荷譜的生成及強(qiáng)化方法研究51-71
• 4.1 載荷譜強(qiáng)化流程51
• 4.2 載荷譜頻次統(tǒng)計(jì)及外推51-57
• 4.2.1 雨流計(jì)數(shù)52-54
• 4.2.2 雨流矩陣頻次外推54-55
• 4.2.3 臺(tái)架載荷譜的生成55-57
• 4.3 刪小幅值法57-60
• 4.4 線(xiàn)性強(qiáng)化法60-63
• 4.4.1 等面積法60-62
• 4.4.2 等損傷法62-63
• 4.5 非線(xiàn)性強(qiáng)化法63-64
• 4.6 載荷譜頻率強(qiáng)化64-68
• 4.6.1 載荷譜頻率分析64-65
• 4.6.2 頻率線(xiàn)性強(qiáng)化65-68
• 4.7 載荷譜加載順序影響68-69
• 4.8 本章小結(jié)69-71
• 5 強(qiáng)化載荷譜損傷驗(yàn)證71-85
• 5.1 載荷疲勞損傷特性分析71-77
• 5.1.1 疲勞概述71
• 5.1.2 疲勞累積損傷理論71-72
• 5.1.3 載荷時(shí)域損傷特性分析72-74
• 5.1.4 載荷頻域損傷特性分析74-77
• 5.2 強(qiáng)化方法有效性分析77-79
• 5.2.1 等面積法有效性分析77
• 5.2.2 等損傷法有效性分析77-78
• 5.2.3 非線(xiàn)性強(qiáng)化法有效性分析78-79
• 5.3 幅值強(qiáng)化損傷驗(yàn)證79-82
• 5.3.1 變速器輸出軸損傷驗(yàn)證79-81
• 5.3.2 齒輪損傷驗(yàn)證81-82
• 5.4 頻率強(qiáng)化損傷驗(yàn)證82-83
• 5.4.1 變速器輸出軸損傷驗(yàn)證82-83
• 5.4.2 齒輪損傷驗(yàn)證83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 6 總結(jié)與展望85-87
• 6.1 全文總結(jié)85
• 6.2 設(shè)想與展望85-87
• 致謝87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 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93

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