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。

基于差分进化算法的减速器齿轮参数优化设计

根据上海道路循环工况,利用载荷的随机连续性和20CrMnMo材料的低载强化特性进行减速器齿轮有限寿命的轻量化设计。基于线性损伤理论,分别计算编制载荷谱和连续载荷谱在低载强化效应下的疲劳损伤,将疲劳损伤约束在一定范围内为选取条件,以齿轮体积最小为优化目标,建立了齿轮有限寿命的轻量化优化模型,通过差分进化算法求解得到优化后的齿轮参数。实验结果表明,设计的模型可快速准确优化齿轮参数,在采用连续载荷谱和考虑低载强化效应时,优化的齿轮参数最小。优化的模型可移植性好,可直接迁移到其他变速系统零件的轻量化设计。

考虑离合器摩擦性能衰减的湿式DCT车辆起步控制研究

建立了考虑离合器摩擦系数变化及离合器性能衰减的湿式双离合变速器(dual clutch transmission,DCT)车辆起步过程动力学模型,以车辆起步过程冲击度、滑摩功和起步滑摩时间为优化目标,采用线性二次型最优控制方法获得了车辆起步过程离合器最优传递转矩。针对离合器摩擦系数变化及离合器性能衰减对车辆起步过程离合器压力控制的影响,提出了一种离合器压力非线性鲁棒控制策略,以实现对离合器最优传递转矩的跟踪。结果表明,所提出的非线性鲁棒控制策略能够在离合器摩擦系数变化的情况下实现对离合器最优传递转矩的有效跟踪,跟踪误差不大于0.02 N·m,且能够适应摩擦性能衰减导致不同寿命阶段摩擦系数的不同变化规律,与比例-积分-微分(proportion-integral-differential,PID)控制策略相比具有更精确的控制效果和更强的鲁棒性。

基于有限单元法密封结构影响因素建模分析

密封圈结构对高压试验装置的密封性、承压性具有直接影响。依据高压试验装置的结构特点,对O型密封结构进行结构参数分析,基于Mooney-Rivlin模型对特性进行分析;利用MARC有限元分析的方法对O型圈进行密封分析,分析不同密封间隙和槽深的尺寸下,接触压应力和Von Mises应力的大小,基于分析结果,优选密封间隙和槽深参数。结果可知:密封间隙为(0.04~0.14)mm间,压缩率为(10~20)%间,能够满足设计承载条件下的密封要求;通过对影响因素分析发现,密封间隙与Von Mises应力正相关,与接触应力负相关;压缩率提升,Von Mises应力先增后降,最大接触应力先降后增;80MPa压力下,较小密封间隙、压缩率对密封结构承载是有利的;通过分析设计密封圈影响趋势,发现参数的最优解为间隙0.043mm,槽深5.357mm,压缩率为10%。分析方法和研究结果可为超高压压力容器O型密封结构设计提供参考依据。

附加质量对变速器壳体模态的影响

为分析附加质量对变速器壳体模态的影响,以某微型汽车的变速器壳体为例,用传感器模拟变速器壳体的附加质量,设置7种模态试验方案,分析相同附加质量作用于不同测点、不同附加质量作用于相同测点及附加质量不同分布方式下变速器壳体固有频率的变化。采用模态置信度、模态相位共线性和平均相位偏移验证模态试验数据的有效性和可靠性。结果表明:变速器壳体厚度不均匀,不同测点下相同附加质量对壳体固有频率的影响不同,壳体薄壁处振型较大,固有频率较小;同一测点的附加质量越大,变速器壳体的固有频率越小;附加质量均匀分布于变速器壳体时,固有频率较小。在模态试验中,应优先考虑采用非接触式传感器及轻质传感器测试变速器壳体等薄壁构件,附加质量应均匀分布到结构中,并尽量避开振型节点和振型幅值较大区域。

汽车变速箱壳体压铸泄漏的分析和改善

汽车变速箱壳体是汽车传动系统的重要部件,结构强度和气密性要求高,整体壁厚偏大,并且壁厚不均匀。在压铸过程中,热节位置容易产生缩孔,机加工后,铸件泄漏风险较大。对汽车变速箱壳体压铸泄漏进行分析,结合数值模拟,通过压铸活块镶件设计及工艺改善,降低泄漏不良率,提高生产效率。

混合动力专用变速器效率优化研究

混合动力技术目前汽车实现立竿见影节能减排效果的有效对策,而混合动力专用变速器是混合动力汽车(含插电式)的关键核心部件,直接影响整车能耗,因此效率优化和提升是混合动力专用变速器开发的重要课题。针对这一课题,基于混合动力专用变速器高度集成机械传动、电机、电机控制器和多驱动多模式的特性,从传动损耗、润滑油黏度、电机系统零扭补偿控制3个方面,通过理论分析和试验相结合进行研究。首先分析混合动力专用变速器传动损耗占比分布,进而得出效率优化的方向并试验验证优化效果;分析不同黏度油品对混合动力专用变速器系统效率的影响,并设定实际使用典型工况进行测试验证;对混合动力专用变速器直驱工况下电机控制进行分析和测试,揭示电机零扭状态下不同控制策略对系统效率的影响;为混合动力专用变速器实际开发过程的效率提升提供参考和依据。

某混动变速器驻车机构临界车速计算、仿真与验证

驻车机构是混动变速器中防止车辆滑行的一种安全装置。文章以某混动变速器为例,首先对挂入P挡的临界车速进行了理论计算;随后应用ADAMS/View软件建立驻车机构的多体动力学模型,对驻车挂入过程进行了仿真,得到临界驻车速度的仿真值;最后通过台架测试获取了临界驻车速度的试验值。结果表明:理论计算独立考虑棘轮和棘爪的运动,结合两者的几何关系来确定临界速度,精度相对较低;而动力学仿真综合考虑了系统几何特征、相互动力学关系和整车应用环境,具有更高的精度,能准确预测实际临界驻车速度。另外,动力学仿真模型还能进一步用于冲击强度、结构耐久和操纵轻便性等综合性能评估。

基于MSC.Patran的变速箱输出轴有限元分析

随着汽车行业的发展,对汽车变速箱的性能与质量要求越来越高。传统的试验方法仅能提供有限的数据,不能全面反映汽车变速箱的性能与疲劳寿命。因此,有限元分析作为一种有效的模拟分析方法,受到了越来越多的关注和重视。基于MSC.Patran软件对汽车变速箱输出轴进行有限元分析,通过建立变速箱输出轴的有限元模型,探讨疲劳设计思路,预测变速箱在工作过程中的应力分布和疲劳寿命,提出提高疲劳强度的措施,以期为汽车变速箱的设计和制造提供参考。

变速器换挡气缸缓冲性能的仿真研究

通过分析带缓冲功能的换挡气缸的基本结构、原理与特性参数,并建立其动力学模型,从理论上描述气缸缓冲作用产生的原理。建立AMESim仿真分析模型,得到气缸活塞运动过程中的位移、各腔室压力、碰撞冲击力与速度变化仿真数值解,分析其缓冲性能。最后通过仿真分析了小活塞组件质量、中间气路直径和复位弹簧刚度对气缸缓冲性能的影响。仿真结果表明,文中所设计的气缸可以实现换挡过程中拨叉到达限位时具有缓冲作用,冲击载荷随中间气路气源压力增大而减小,并且需要合理设计小活塞组件质量与复位弹簧刚度,在兼顾换挡时间的要求情况下,为缓冲气缸的设计提供依据。

某皮卡车动力总成悬置性能优化

动力总成悬置系统是影响车内振动响应的关键因素,是噪声、振动和声振粗糙度(NVH)性能优化中的重要一环。针对某皮卡车主观评价时方向盘怠速振动过大问题进行研究,通过测试发现,因动力总成悬置隔振能力不足,导致动力总成激励无法有效衰减,引发方向盘振动过大。针对该问题,对样车动力总成悬置系统进行开发,以解耦率为优化目标,基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)和能量解耦法,使用iSIGHT与MATLAB进行联合分析,对发动机悬置隔振性能进行优化,结合实车进行优化验证,优化后悬置系统隔振量基本达到20dB,方向盘振动主观评价可接受,该研究方法对样车NVH开发有一定指导意义。

混动汽车机电耦合系统效率影响因素分析及优化研究

研究了机电耦合系统传动效率主要影响因素,分析了机电耦合系统机械损耗、电控损耗和电机损耗3部分损耗的组成及影响因子,分析得出机械损耗与摩擦条件密切相关,电控损耗包括IGBT损耗和FWD损耗,二者均受开关频率影响,电机损耗与磁场强度和电流大小有关。提出通过改善摩擦条件和调整IGBT开关频率来优化机电耦合系统综合效率,开发了机电耦合系统传动效率测试台架,依托自主开发的测试台架分别测得了纯电模式下机械损耗、电控损耗和电机损耗在不同工况下的结果,分析了机械损耗、电控损耗和电机损耗随工况条件变化的规律。结果表明:采用低摩擦轴承和低黏度油品改善摩擦条件后可以有效降低机械损耗,最高效率提升了0.9%;IGBT开关频率从10 kHz调整为5 kHz,在低速段传动效率有明显提升。因此,提出了基于传动效率的IGBT开关频率动态调整策略。

市场主流汽车变速器及其发展趋势

近几年,汽车需求量的上升致使汽车产业发展迅速,变速器作为汽车生产的重要装置,对其技术以及发展趋势的研究十分重要。另外,汽车变速器作为入场主流,其发展体现着汽车生产发展趋势,汽车企业需要加强对变速器的研发,尤其是针对于自动变速器。汽车自动变速器是一种通用型变速器,也是汽车变速器发展的主流,本文先是对汽车变速器的组成以及工作原理等进行了分析,随后又对汽车自动变速器的具体应用、保养策略以及发展趋势等展开了探讨,以期为相关人员提供参考。

箱体装配公差对变速箱力学性能的影响

对正交试验法与有限元分析法进行了简要描述,对变速箱箱体公差进行了研究,并建立了带有公差的参数化模型,使用ANSYS进行有限元仿真并得到装配公差对于变速箱力学性能的影响,为公差选择的进一步研究奠定了基础。

匹配轻卡载货车HW8挡变速箱同步器优化

基于匹配市场的中国重汽轻卡的HW8挡变速箱不同挡位同步器的使用情况,从同步器的同步时间、同步器性能以及同步器寿命等几个影响方面进行分析,从而解决市场问题。

行星排式与平行轴式减速器机械效率分析

为对行星排式与平行轴式减速器效率进行定量分析,推导行星排式与平行轴式减速器传动效率的计算模型,研究电机转矩与转速对这2种减速器传动效率的影响。结果表明:行星排式减速器的最佳效率集中在中转矩、高转速工况,而平行轴式减速器的最佳效率集中在低转矩、高转速工况;随着转矩的增大,2种减速器的传动效率均不断下降,且行星排式减速器的传动效率更高;随着转速的增大,2种减速器的传动效率均不断上升,且平行轴式减速器的传动效率更高;2种减速器的主要损失集中在齿轮啮合和轴承部分,行星排式减速器的齿轮啮合损失占比最高,平行轴式减速器的传动损失集中在轴承损失。

基于液压系统的自动挡变速器的故障分析与处理

本文阐述了自动变速器液压驻车系统的工作原理,利用CANape软件对双离合器自动变速器由液压驻车系统和液压控制模块引起的常见的故障进行详细分析,并针对故障提出可行的解决措施,为解决自动挡变速器常见故障等问题提供了理论和实践依据。

基于有限元仿真确定重卡变速箱斜齿轮装配误差

为解决斜齿轮在装配过程中由于误差导致变速箱齿轮副在实际运行中齿根出现裂纹和断裂现象,进而导致变速箱无法稳定运行的问题.基于Pro/E三维建模软件构建了斜齿轮副的三维模型及其存在两轴不平行和齿侧间隙对应的模型,并分别对两种情况下对应的静态接触应力和动态接触应力进行分析,以此确定了重卡变速箱斜齿轮装配时两轴不平度和齿侧间隙的误差,指导实际的装配操作.

重卡变速器齿轮螺旋角修形设计与试验

针对重卡变速器齿轮接触普遍出现的偏载现象,文章提出了一种变速箱齿轮螺旋角修形方法,通过调整齿轮螺旋角修形斜度以及改变螺旋角大小,改善齿轮接触偏载现象。以重卡12挡变速箱为研究对象,利用有限元仿真对齿轮副进行了数值模拟,并开展了接触斑试验、噪声试验和疲劳试验。结果表明,改进后的齿面接触应力分布均匀,接触斑居中,噪声无明显变化且仍满足疲劳试验要求,说明变速箱齿轮副的接触状况得到有效改善,验证了所提修形方法的可行性。该研究为重卡变速器偏载齿轮修正提供了理论依据与试验参考。

某变速箱轴承支架螺栓滑移分析及优化验证

针对某型号自动变速器(CVT)路试中出现的啸叫问题,通过噪声Colormap图和接触斑点试验找到引发啸叫问题的原因为轴承支架处的螺栓滑移量过大,导致小齿轮轴系偏斜引起的。利用有限元对壳体与轴承支架间的螺栓连接滑移量和位置进行预测,原方案中螺栓最大滑移量为0.39mm,远超设计目标值。为此,在结构上提出无缝销并增加接合面粗糙度的方案来减小螺栓滑移量,优化后的结果表明,螺栓滑移量降低至0.09mm,防滑性能提升约76.9%,经进一步的下线检测(EOL)试验和路试验证,啸叫问题得到解决。