發(fā)布時間：2017-09-28 01:01

  本文關鍵詞：載貨汽車變速器的靜動態(tài)特性分析及運動學仿真

  更多相關文章： 變速器 動態(tài)特性分析 靜態(tài)特性分析 運動學仿真 設計優(yōu)化

【摘要】：變速器是用來改變來自發(fā)動機的轉速和轉矩的機構,是載貨汽車傳動系的關鍵部件之一,對載貨汽車變速器進行動力學和運動學仿真分析對優(yōu)化其本身結構及整車性能有重要的意義。汽車變速器主要依靠齒輪來傳遞動力、實現變速,齒輪傳動系統的穩(wěn)定、可靠是實現汽車變速器乃至整車性能的可靠保證。隨著科技的進步,虛擬樣機技術在機械設計中的應用越來越廣泛,其可對變速器的現實工況進行模擬,分析出應力變化曲線,從側面為產品設計提供參考,極大縮短產品設計周期,推動現代設計的進步。依據載貨汽車運行要求結合變速器設計原則進行載貨汽車變速器的建模,依據有限元理論和多體動力學理論建立變速器的有限元模型和虛擬樣機模型,對載貨汽車變速器進行靜力學分析、模態(tài)分析及運動學仿真分析,得到了變速器相應的特性曲線,反過來指導變速器的設計優(yōu)化。變速器內部齒輪為變速器傳遞來自發(fā)動機的動力,外部殼體為內部提供支撐作用,二者是變速器的關鍵部件,因此對汽車變速器的分析就必須包括變速器齒輪傳動系統和變速器殼體的相關特性的分析。以輕型載貨汽車變速器為研究對象,根據變速器的實際尺寸,采用自底向上的方法依次建立變速器零件模型,根據實際裝配關系將建立好的零件模型進行實體裝配,依次對子裝配模型進行有限元結構分析和運動學仿真分析,清晰的展示了變速器運動學機理,對變速器的優(yōu)化設計起到指導促進作用。利用己建立好的變速器裝配模型,選用載貨汽車處于五檔運行工況時變速器齒輪位置,對變速器模型進行約束,添加發(fā)動機轉速驅動和車輛運行負載,建立變速器的仿真模型,對其進行動力學仿真分析,推導出齒輪接觸力變化規(guī)律,為有限元分析提供依據。齒輪傳動系統是變速器的關鍵部件,建立了齒輪副、輸入軸和輸出軸的有限元模型并對其進行了靜態(tài)特性分析分析,得出等效應力云圖和位移云圖,同時對變速器輸入軸工作過程的理論計算,計算出工作過程的受力情況,與靜態(tài)特性分析結果進行對比,校核輸入軸的強度和剛度,應用動態(tài)特性分析方法,獲得輸入軸的前六階固有頻率和振型云圖。變速器箱體是整個變速器的骨架,承受來自變速器內外部各個方向不同大小力的作用,工作環(huán)境非常惡劣,建立變速器箱體的實體模型,計算正常工況下箱體的受力情況,在軸承孔處施加載荷,分析箱體的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,根據分析結果對變速器箱體進行設計優(yōu)化,進一步校核變速器箱體的強度和剛度。
【關鍵詞】：變速器 動態(tài)特性分析 靜態(tài)特性分析 運動學仿真 設計優(yōu)化
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 國內外研究現狀12-14
• 1.2.1 變速器發(fā)展現狀12-13
• 1.2.2 變速器研究現狀13-14
• 1.3 研究內容14-15
• 1.4 本章小結15-16
• 第二章 變速器三維建模16-24
• 2.1 參數化建模的應用16
• 2.2 變速器模型分析16-18
• 2.3 變速器箱體建模18
• 2.4 輸入軸的建模18-19
• 2.5 輸出軸的建模19
• 2.6 中間軸的建模19-20
• 2.7 倒檔軸的建模20
• 2.8 操縱機構的建模20-21
• 2.9 總裝配21-23
• 2.10 本章小結23-24
• 第三章 變速器運動學仿真分析24-35
• 3.1 動力學方程的建立24-27
• 3.2 變速器仿真模型的建立27-32
• 3.2.1 仿真前的準備27-28
• 3.2.2 添加約束和施加載荷28-29
• 3.2.3 齒輪碰撞參數選擇29-32
• 3.3 動力學仿真分析32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 變速器軸系有限元分析35-53
• 4.1 有限元分析概述35
• 4.2 有限元靜態(tài)特性分析概述35
• 4.3 動態(tài)特性分析概述35-37
• 4.4 變速器輸入軸有限元分析37-43
• 4.4.1 分析前處理37
• 4.4.2 約束和載荷的施加37-38
• 4.4.3 輸入軸靜態(tài)特性分析38-39
• 4.4.4 輸入軸動態(tài)特性分析39-42
• 4.4.5 動態(tài)特性分析結果42-43
• 4.5 輸出軸靜態(tài)特性分析43-45
• 4.5.1 分析前處理工作43
• 4.5.2 約束和載荷的施加43-44
• 4.5.3 靜態(tài)特性結果分析44-45
• 4.6 輸出軸動態(tài)特性分析45-52
• 4.6.1 動態(tài)特性分析結果48
• 4.6.2 輸出軸優(yōu)化設計48-52
• 4.7 本章小結52-53
• 第五章 變速箱體有限元分析53-66
• 5.1 變速器箱體的靜態(tài)特性分析53-57
• 5.1.1 一檔軸承受力分析53-55
• 5.1.2 箱體載荷的施加55-56
• 5.1.3 變速器箱體靜態(tài)特性分析結果56-57
• 5.2 變速器箱體的動態(tài)特性分析57-60
• 5.2.1 分析前處理工作57-59
• 5.2.2 變速器箱體動態(tài)特性分析結果59-60
• 5.3 箱體結構優(yōu)化設計60-65
• 5.3.1 箱體優(yōu)化后靜態(tài)特性分析61-62
• 5.3.2 箱體優(yōu)化后動態(tài)特性分析62-65
• 5.4 本章小結65-66
• 第六章 總結與展望66-68
• 6.1 課題研究總結66
• 6.2 課題研究展望66-68
• 參考文獻68-71
• 后記71-72
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況72

【參考文獻】

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本文編號：932879