本文關鍵詞：汽車起動機在氣體機應用環(huán)境下的斷齒故障分析與優(yōu)化設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：起動機又叫馬達,它將蓄電池的電能轉化為機械能,驅動發(fā)動機飛輪旋轉實現(xiàn)發(fā)動機的啟動。發(fā)動機是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的機器,包括如內(nèi)燃機(汽油發(fā)動機等)、外燃機(斯特林發(fā)動機、蒸汽機等)、電動機等。如內(nèi)燃機通常是把化學能轉化為機械能。發(fā)動機既適用于動力發(fā)生裝置,也可指包括動力裝置的整個機器(如:汽油發(fā)動機、航空發(fā)動機)。本論文的應用環(huán)境為起動機是電磁軟嚙合起動機,發(fā)動機為氣體機。具體起動機和氣體機的工作原理和分類見后頁詳細闡述。驅動齒輪作為起動機傳動系統(tǒng)的主要零部件,用來傳送盤動發(fā)動機飛輪齒圈的輸出扭矩,具有傳動效率高、結構緊湊、傳動平穩(wěn)等特點。天然氣發(fā)動機氣缸內(nèi)混合氣體壓縮、氣缸內(nèi)混合氣體做功造成發(fā)動機通過齒圈反饋給起動機的交變阻扭矩不同;同時,柴油機的著火方式是壓燃式著火且柴油燃點低,而氣體機的著火方式為電子打火且天然混合氣的燃點高,由此帶來的變化是發(fā)動機起動過程中氣缸壓縮次數(shù)的不同,氣體機的壓縮次數(shù)約為柴油機壓縮次數(shù)的4倍。上述原因決定了天然氣發(fā)動機和柴油發(fā)動機對于驅動齒輪強度的要求截然不同,驅動齒輪在氣體機環(huán)境下承受頻繁交變扭矩劇烈沖擊更易造成驅動齒輪疲勞斷裂。利用picolog測試分析軟件對起動機的工作過程曲線進行分析對比,找出柴油發(fā)動機和天然氣發(fā)動機在起動過程中平均拖動電流、起動阻扭矩、平均壓縮次數(shù)的差別,結合起動機故障模式分析法,找出對應的原因和解決預案;同時,針對氣體機強烈的交變載荷影響,從驅動齒輪的設計參數(shù)優(yōu)化方面找出提升驅動齒輪強度的最佳參數(shù)組合。基于DOE試驗設計系統(tǒng)化分析得出的最終結論是,造成驅動齒輪斷齒失效的主要故障因子有驅動齒輪強度、發(fā)動機氣缸壓縮次數(shù)、起動時平均拖動電流,而起動阻扭矩、起動機制動扭矩是造成齒輪斷齒的次要故障因子。發(fā)動機氣缸壓縮次數(shù)是氣體機固有的特性,從而提升驅動齒輪強度和提高起動時平均拖動電流成為了解決驅動齒輪斷齒失效的主要突破點。驅動齒輪設計參數(shù)的最終研究方案定為改變驅動齒輪的材料為20Cr Mn Ti,減少齒輪齒數(shù)為10齒,增大齒根圓角為R1.5,變位系數(shù)設置為0.8,作為齒輪的最終改善方案;為了提高起動時平均拖動電流,將起動機傳動系統(tǒng)部分的行星齒輪系的傳動比由5改為了4。
【關鍵詞】：驅動齒輪強度 斷齒 氣體機
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.142
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國內(nèi)外汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國外汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)動機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.4 柴油發(fā)動機和氣體發(fā)動機工作原理12-14
• 1.4.1 柴油發(fā)動機工作原理12-13
• 1.4.2 天然氣發(fā)動機工作原理13-14
• 1.5 起動機的工作原理和分類14-18
• 1.5.1 起動機的由來和現(xiàn)狀14-15
• 1.5.2 起動機的工作原理15
• 1.5.3 起動機構造15-16
• 1.5.4 起動機分類16-18
• 第2章 起動機驅動齒輪18-24
• 2.1 齒輪的基本參數(shù)18-19
• 2.2 齒輪的工作原理19-21
• 2.2.1 一對漸開線齒輪正確嚙合的條件19-20
• 2.2.2 漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件20-21
• 2.3 齒輪的失效形式21-22
• 2.4 本章小結22-24
• 第3章 市場反饋與分析24-32
• 3.1 市場表現(xiàn)24
• 3.2 斷齒和銑齒的初步對比24-26
• 3.2.1 斷齒故障24-25
• 3.2.2 銑齒故障25-26
• 3.3 論文主要研究內(nèi)容26-28
• 3.4 Y1的真實性驗證及現(xiàn)狀分析28-30
• 3.4.1 Y1的真實性驗證28-29
• 3.4.2 Y1的現(xiàn)狀分析29-30
• 3.5 本章小結30-32
• 第4章 原因分析及改進32-48
• 4.1 原因分析32-36
• 4.1.1 理論分析32-35
• 4.1.2 市場調(diào)查分析35-36
• 4.2 起動機斷齒分析36-43
• 4.3 影響Y/y的X的分析43-46
• 4.3.1 斷口分析43-44
• 4.3.2 故障樹分析44-46
• 4.4 本章小結46-48
• 第5章 齒輪斷齒改進措施和市場跟蹤48-66
• 5.1 斷齒的原因總結分析48-49
• 5.2 對X因素齒輪斷齒的改善49-51
• 5.2.1 影響X1的小x深入分析49-51
• 5.3 理論計算分析51-54
• 5.4 有限元分析54-56
• 5.5 優(yōu)化改進56-61
• 5.5.1 改進后理論驗證56-58
• 5.5.2 改進后試驗驗證58-59
• 5.5.3 改進后裝機路試59-61
• 5.6 市場跟蹤驗證61-65
• 5.6.1 現(xiàn)場走訪61-62
• 5.6.2 電話回訪情況62-64
• 5.6.3 網(wǎng)絡回訪情況64-65
• 5.7 本章小結65-66
• 第6章 結論與展望66-68
• 6.1 結論66-67
• 6.2 工作展望67-68
• 參考文獻68-72
• 作者簡介及科研成果72-74
• 致謝74

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  本文關鍵詞：汽車起動機在氣體機應用環(huán)境下的斷齒故障分析與優(yōu)化設計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335748