考虑制造误差和油膜作用力的齿轮敲击动力学分析

为准确评估变速器空套齿轮受角加速度激励的敲击表现,采用集中参数法建立了模拟变速器敲击台架试验的10自由度扭转动力学模型;在包含时变啮合刚度、间隙非线性和拖曳力矩的基础上,进一步考虑齿轮制造误差和润滑油膜作用力。敲击台架试验结果表明包含楔入和挤压效应的润滑油膜作用力模型能正确反映变速器的敲击响应;数值分析结果表明润滑油膜可以减少制造误差位移激励和时变啮合刚度参数激励产生的齿面敲击,敲击强度随制造误差幅值的增加呈凹函数变化,当制造误差的幅值增加到某一数值时,齿轮副在无角加速度激励时亦产生敲击现象。润滑油温度对敲击的影响与角加速度激励有关:无角加速度激励时,低温时较低幅值的齿轮低频圆周误差通过改变油膜作用力方向产生敲击;油膜作用力产生的敲击响应频率比齿面接触的敲击响应频率更低;当存在角加速度激励时,敲击强度随温度的升高呈凸函数增加。

预选挡对双离合变速器敲击动力学影响的试验研究

搭建可模拟发动机转速波动的变速器敲击动力学试验台架,采集双离合变速器(dual-clutch transmission, DCT)的壳体振动和齿轮瞬时转速信号,研究不同预选挡位下DCT变速器的敲击响应和齿轮系统动力学随输入角加速度幅值变化的演变规律。根据齿轮系统间隙非线性动力学模型的计算结果和齿轮啮合基本定律,提出了一种基于齿轮特征频率角加速度幅值特性的齿轮运动状态判定准则。台架敲击试验结果表明预选挡显著改变DCT变速器的敲击响应和齿轮副动力学行为,当输入角加速度幅值增加到某一数值时,DCT变速器敲击响应发生向上跳跃现象,主动和被动子变速器之间产生明显的低频动力学耦合,承载齿轮转速信号呈现显著的多谐波非线性特性。根据提出的齿轮运动状态判定准则判断跳跃突变后的承载齿轮副发生齿面分离和敲击现象,动力学突变后的动力学耦合导致DCT变速器的敲击响应急剧恶化。最后,在整车上验证了台架试验的动力学耦合和敲击响应突变现象。

双离合变速器动力系统加速工况扭振和敲击的被动控制措施研究

为研究不同预选挡机制下的双离合变速器敲击特性和控制方法,分别在整车和敲击台架上评价变速器的敲击主客观表现和随角加速度变化的敲击灵敏度;其次,根据敲击灵敏度,整车扭振响应和敲击主客观结果的相关性提出了一种定量评价变速器输入轴角加速度的无敲击扭振阈值。在相同整车上分别评价不同扭振和敲击的被动控制措施,包括离合器式扭转减振器,双质量飞轮式扭转减振器,以及离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器的组合方案。台架试验结果表明预选挡显著改变双离合变速器的敲击特性,在某一激励幅值时产生敲击突变现象。整车试验结果表明离合器式和双质量飞轮式扭转减振器无法满足双离合变速器加速工况无敲击扭振阈值要求,在低转速段产生明显敲击;离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器组合方案的输入轴角加速度幅值满足无敲击扭振阈值要求,消除了双离合变速器动力系统存在预选挡时的加速敲击。

面向2025和2030年混合动力汽车节油技术研究

混合动力汽车技术是汽车节能技术的重要组成部分,为实现2025和2030年油耗目标,有必要对混合动力汽车进行技术路线梳理。通过对整车全生命周期碳排放管理研究,提出节能汽车混合动力化技术方向。结合行业研究最新成果,总结了车型油耗降低目标及实现技术路径。在车辆节油分析过程中,通过建立P2.5单电机混合动力、串联双电机混合动力、单挡混联双电机混合动力与行星排混联双电机混合动力主流应用方案混合模型,获得了各专用混合动力变速器方案节油效果。根据实际不同热效率的混合动力专用发动机模型,建立了发动机热效率与整车油耗关系方程,进而得到满足2025和2030年节能车技术方案,为整车技术方案选择提供参考。

基于整车试验载荷谱的电驱动总成差速器疲劳寿命研究

以某电动汽车差速器为研究对象,提出了基于整车试验载荷谱对电驱动总成差速器疲劳寿命分析预测的方法。建立目标车型的整车动力学模型及试验场地道路拓扑模型,通过动力学分析迭代生成电驱动总成耐久载荷谱,进而转化为差速器的试验载荷谱。搭建差速器总成有限元模型,根据差速器台架试验载荷谱以得到差速器在变转矩变转速啮合过程中的应力变化历程,动态反应了差速器在工作时的真实受力状态,充分考虑差速器在转矩及转速快速交变而冲击造成的交变疲劳损伤情况。结果表明,差速器壳体疲劳失效位置与试验时疲劳失效位置一致,进而为差速器结构的设计及校验提供全面且精确的参考。

基于STB对DCT 4阶降挡的性能优化研究

DCT的换挡是由拨叉的预挂挡控制和离合器的换挡控制两部分组成。在动力降挡过程中,预挂挡的挂挡时间较长,且对应的离合器转矩必须降为零才能开始执行挂挡过程,在某些工况下会因为等待预挂挡造成整个换挡过程的延时,进而影响整车的加速响应,这种现象在同轴动力降挡过程中表现尤其明显。为了优化某DCT车型的4阶降挡性能,提出基于STB来优化换挡时间和提升动力响应。STB是应用于DCT的一种半动力中断的换挡方式,本文对STB的整个换挡过程与正常换挡过程做了具体的对比说明,详述其优缺点。为了弥补STB换挡会有短暂动力中断的缺陷,设计了一整套控制策略。一方面开发了针对性的Kick Down逻辑,并采用与之对应的换挡规律,因此控制多阶降挡出现的时机,让4阶降挡仅在Kick Down时触发;另一方面采用开环算法将换挡过程中的发动机转速控制转化为时间控制,当预挂挡挂上并充油完毕时,发动机转速正好达到同步。经过实车上进行对比验证,STB换挡大幅缩短了4阶降挡的换挡时间,整车动力响应得到了明显优化。

某型变速器一挡齿轮内花键热处理变形改善

针对某型汽车变速器一挡齿轮在热处理(渗碳淬火)后出现内花键M值超差,影响塞规检测和装配,从齿轮的材料淬透性、机加工和热处理等环节进行了相关研究和改善验证,得出了影响该内花键变形的因子并采取相应措施进行优化,减少和控制内花键变形量,解决M值和锥度引起的内花键问题,提高产品合格率。

基于G_908101的工艺倒棱参数计算与工艺设计

本文分析了齿轮成品齿廓倒棱的影响因素和形成机理,为基于G_908101标准倒棱的齿轮工件的工艺参数设计开发了整套工艺倒棱参数理论计算方法,并通过实际生产对其进行实际验证。结果表明了该计算方法的准确可靠,利用该计算设计和实施工艺倒棱,完工后的成品齿廓倒棱能很好地符合成品设计要求,节省了传统的工艺验证时间,缩短产品工艺开发周期。

基于等效声辐射功率和形貌优化的变速箱噪声控制

针对变速箱3挡啸叫问题,文章首先对变速箱进行了等效声辐射功率计算分析,结合模态分析精准定位找出不满足设计要求的零件薄弱区域;然后对其进行形貌优化以提高其刚度,从而得到优化结构设计;最后经过对比分析,发现优化后的设计显著降低了等效声辐射功率,从而有效降低了变速箱噪声。该分析方法可以为变速箱壳体优化设计提供有效的指导,有助于降低变速箱的噪声水平。

某车型变速器齿毂开裂分析

针对某型汽车变速器耐久试验时出现齿毂开裂的原因进行分析。通过宏观观察、尺寸检查、金相检验、硬度测试、化学成分分析、SEM分析及有限元分析等检测和分析方式,结合齿毂的功能和受力情况,对齿毂开裂原因做了相关分析。

机械制造工艺技术中的误差与改进策略

机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。机械制造是工业生产的基础,其核心是机械加工,即将原材料通过机械设备进行切削、成型、组装等工艺,最终制成各种零部件成品,并用于各行各业。机械制造在社会生产过程中扮演着重要的作用,但机械制造工艺技术涉及的流程比较复杂,大多由人操作,期间有任何一个环节出现误差,就可能会导致机械制造问题发生,从而影响其他行业的应用。本研究旨在挖掘机械制造工艺技术可能存在的误差,然后根据误差产生的实际原因,提出改进的策略,希望能够对机械制造业提供有价值的信息。

车辆传动系统瞬态撞击声识别与动力学仿真

整车传动系统在急踩/急收油门和离合器结合等瞬态工况中由于侧隙的存在容易产生瞬态撞击声。本文以某6MT乘用车为例,详细阐述传动系统各零部件转速和壳体振动响应的时间历程分析方法以及瞬态撞击声的产生部位,并给出了评价撞击声的客观参数。利用集中参数法建立传动系统7自由度的扭转振动动力学模型,计算结果表明该模型的固有频率、振型和动力学响应与整车实测结果相吻合。之后,进一步分析系统的输入激励和各参数对输入轴角加速度影响的敏感度。结果表明:发动机目标扭矩的建立时间是影响撞击声最敏感的参数,并通过优化发动机扭矩变化速率降低了瞬态撞击声。

双离合变速器总成侧隙计算分析与研究

为评估整个变速器总成的侧隙水平,减少后期齿轮敲击或是结构撞击噪声风险,基于DIN3967标准,考虑温升、中心距公差、齿轮偏差、齿轮径向和轴向间隙等,对齿轮侧隙进行了修正。在考虑温升、轴向间隙和径向间隙等影响因素,详细分析了差速器侧隙计算方法。采用MATLAB软件搭建了一个通用的变速器总成侧隙角计算程序,文中以某7速双离合变速器为例,计算了其不同挡位时总侧隙角极值和5Sigma侧隙值范围、主要部件的侧隙贡献百分比等。通过对比侧隙试验结果,结果一致性较好。可基于该程序在设计阶段评估和优化变速器总侧隙角,减少后期噪声抱怨。

差速器螺栓装配扭矩稳定性与防松性能的研究

影响螺栓装配扭矩和防松性能的因素较多,从螺栓使用的摩擦因数稳定剂、与螺栓法兰面接触的主减从动齿轮表面粗糙度和差速器壳体硬度3个因素方面进行试验研究,并通过装配试验和变速箱疲劳寿命试验验证。结果表明:摩擦因数稳定剂、与螺栓法兰面接触的主减从动齿轮表面粗糙度和差速器壳体硬度对装配扭矩有明显影响,差速器壳体硬度对差速器螺栓的防松性能有关键影响,并得出一组可以用于大批量生产的零件设计参数,使得差速器螺栓具有优异的装配扭矩稳定性和防松性能。

智能制造在变速器加工中的应用研究

在变速器行业的“智能化”道路上,国外关键零部件龙头企业基本实现了智能化生产。国内零部件生产企业除少数企业达到一定程度的自动化和智能化生产,大部分企业在生产效率、产品质量、能耗和环保等方面还需要进一步提升,在关键零部件制造行业中,智能制造的推广还处于起步阶段。

节流小孔入油口前端不同结构的压降分析

针对某款变速器油路中的节流小孔,因工艺影响,现有两种设计结构。运用CFD仿真对节流小孔不同结构进行内部流场分析。研究表明,节流小孔入油口端结构为平台或倒角,对压降性能有影响,其中入油口前端加平台,有涡流产生,造成较大局部能量损失,导致流经节流小孔前后端的压降最大。

某DCT双离合变速器短圆柱滚子轴承高扭耐久失效分析

现有DCT双离合变速器平台成熟布置设计,在输出轴上一端通过深沟球轴承进行轴向定位,另一端采用成本及布置空间更具有优势的无内圈短圆柱滚子轴承,本文从某DCT双离合变速器搭载新车型开发过程中,高扭耐久试验多次出现短圆柱轴承外圈内壁剥落问题,展开调查研究,发现短圆柱滚子的修形影响了轴承承载过程中的接触应力,通过调整滚子修形通过了试验。

基于整车驻车试验的DCT箱体强度耐久仿真

以某双离合变速器(DCT)为研究对象,文章提出了基于整车驻车试验的DCT箱体强度及疲劳寿命预测方法。基于ADAMS建立目标车型,包含驻车系统整车冲击载荷仿真的系统模型,通过对不同驻车工况进行动力学仿真,获取对应工况下,驻车系统冲击载荷时域数据并与试验对标,验证了仿真结果的准确性。搭建DCT传动系统总成有限元模型,结合多体动力学仿真的整车冲击扭矩峰值及驻车系统的耐久试验载荷谱,分析了DCT箱体的强度及耐久性能,为DCT结构设计的正向开发及校验提供参考。

基于响应曲面法的齿轮轴高精磨削加工参数优化研究

针对某变速器发生异响展开研究,锁定问题发生的根本原因是圆度不合格,进而将故障发生时间锁定在齿轮轴的外圆高精磨削加工过程中。识别出5个对圆度影响显著的因子。通过中心复合响应曲面方法设计出因子及因子的水平,利用Minitab软件,生成108次随机试验矩阵。对108次试验结果进行分析发现,模型一阶项、二阶平方项对异响的影响显著,二阶交互的作用不显著。通过残差分析验证了模型符合假设,进而得到模型回归方程的最优解。同时,基于模型,调整了因子参数,缩短了加工时间,提升了生产效率,解决了高精磨削加工过程中的圆度不合格问题。研究表明,该方法可以识别出模型中弯曲、非线性关系,进而得到全局最优。同时,所建立的模型为零件加工过程参数调整提供了依据。

关于湿式双离合变速器多档降档超温研究与优化

湿式双离合变速器的离合器全部浸泡在变速器油液中,相比于干式双离合变速器可以更好的降低离合器的工作温度,延长离合器的使用寿命。但是对于瞬间高温工况,离合器片依然有超温的风险。文章主要对湿式双离合变速器汽车多档位动力降档过程中出现的离合器超温问题进行分析与研究,通过缩短换档时间、降低换档速差和降低换档过程中的发动机扭矩来减少摩擦功,从而避免离合器超温的风险。