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汽车变速器可靠性设计规范

汽车变速器可靠性设计规范

作者：付翔东北大学

学位级别：硕士

变速器是汽车传动系统的重要组成部件,对汽车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响。当变速器因疲劳损耗等原因失效,将会极大地影响整车性能,甚至对人身及社会安全造成隐患。因此变速器的可靠性... 详细信息

变速器是汽车传动系统的重要组成部件,对汽车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响。当变速器因疲劳损耗等原因失效,将会极大地影响整车性能,甚至对人身及社会安全造成隐患。因此变速器的可靠性研究势在必行,它对整车安全性起着极为重要的作用。本文通过对常规变速器设计方法的总结与研究,将可靠性理论运用到变速器的可靠性设计中,为变速器的设计提供一种规范、可靠的设计方法。本文结合变速器的常规设计方法,将可靠性理论与方法运用到变速器的设计当中,以使所设计的变速器更加安全可靠。文章首先根据常规的变速器设计方法,确定出变速器的结构型式与常规参数,包括档位数、传动比及齿轮参数等。然后通过对变速器的常见故障模式与故障零件的分析,建立起变速器系统可靠性模型,先在独立失效假设的前提下,对变速器的系统可靠度进行可靠性分配,将可靠度分配给各主要零部件,包括齿轮、轴、花键及轴承等;再根据变速器各零件的不同失效模式,分别对变速器的不同零件进行可靠性设计;根据设计的初始结果,考虑变速器各零件的失效相关性,由系统层应力-强度干涉模型,计算设计变速器的系统可靠度,并与目标可靠度比较,通过适当的调整分配可靠度,达到可靠度分配的最优化。文章最后给出汽车变速器可靠性试验的方法与步骤;明确了变速器总成和零部件的可靠性试验方案。

关键词：汽车变速器可靠性设计相关失效可靠度分配可靠性试验

汽车变速器齿轮传动系统非线性动力学特性研究

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汽车变速器齿轮传动系统非线性动力学特性研究

作者：寇海江东北大学

学位级别：硕士

汽车变速器是汽车动力传动系统中的关键部件之一,其工作性能的优劣直接影响到汽车的各项性能指标,随着汽车工业的不断发展,对变速器载荷、速度及其振动特性等性能提出了更高的要求。齿轮传动系统是变速器的核心部件,在其他工业领域中也... 详细信息

汽车变速器是汽车动力传动系统中的关键部件之一,其工作性能的优劣直接影响到汽车的各项性能指标,随着汽车工业的不断发展,对变速器载荷、速度及其振动特性等性能提出了更高的要求。齿轮传动系统是变速器的核心部件,在其他工业领域中也发挥着举足轻重的作用。因此,研究变速器齿轮传动系统动力学特性,确保系统正常、安全运行,降低设备的维修费用具有十分重要的意义。汽车变速器齿轮传动系统本质上是一个时变参数与间隙非线性共存的多自由度非线性系统,它所描述的齿轮系统动力学行为具有自身的复杂性。本论文以某型汽车变速器为基本研究对象,结合齿轮动力学、转子动力学、传递矩阵法、材料力学、分析力学、理论力学、非线性振动、随机振动及混沌动力学等理论和技术,对齿轮传动系统的固有模态的求解、参数对系统振动特性的影响、运行状态识别和预测、动力学特性的分析等多方面问题进行了研究。主要工作如下： (1)通过推导模型的内力方程,综合考虑弯、扭、剪切变形耦合及陀螺力矩的影响,提出适用于齿轮传动系统的典型部件的各向异性传递矩阵表达式,扩展了应用范围;将汽车变速器齿轮传动系统简化为集中参数模型,利用整体传递矩阵法求解出该系统的固有频率和振型,并与有限元方法的计算结果进行比较,验证了该方法的正确性。 (2)基于汽车变速器齿轮传动系统盘轴截面变化不大的特点,应用集总参数法获得变速器齿轮传动系统非线性动力学模型,计算其线性模态,并对比了采用有限元法的该模型的固有频率及振型;此外,采用有限元法计算忽略轴向窜动的简化模型的固有频率,并与整体传递矩阵法的结果进行比较;以上分析结论为齿轮系统非线性问题的研究奠定了基础。 (3)采用有限元等方法计算并推导出斜齿轮非线性动态啮合力的函数表达式,利用拉格朗日方程、柔度系数等方法,建立非对称弹性支承,两端具有集中质量,轴段具有不同抗弯刚度、抗扭刚度,考虑齿侧间隙-时变刚度的斜齿轮传动系统动力学微分方程;重点讨论了时变啮合刚度参数振动的影响,分析了齿侧间隙强非线性下的动力学行为,提取典型特征,为故障诊断提供依据;讨论了工作转速下结构参数的影响,校核变速器齿轮传动系统实际运行的可靠性。 (4)建立汽车变速器三档斜齿轮副有限元动力学模型,研究了齿轮啮合过程中的应力、应变及运动特征量分布特点;绘制出齿轮啮合过程中的时变啮合力曲线,提取了该曲线的频率成分;比较齿侧间隙故障情况下和正常啮合情况下的啮合力曲线,得到两种不同情况下啮合力的变化特点,提取出故障特征,为判断齿侧间隙故障的发生提供依据。

关键词：汽车变速器齿轮非线性齿侧间隙时变啮合刚度

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汽车变速器振动与噪声测试方法研究

汽车变速器振动与噪声测试方法研究

作者：徐宏四川大学

学位级别：硕士

汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业，汽车运行时所产生的振动与噪声参数是评价汽车性能的重要指标之一，同时它直接影响着乘客的乘座舒适性和行驶的安全性。汽车的振动与噪声主要来源于发动机系统和传动系统。而汽车变速器是汽车... 详细信息

汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业，汽车运行时所产生的振动与噪声参数是评价汽车性能的重要指标之一，同时它直接影响着乘客的乘座舒适性和行驶的安全性。汽车的振动与噪声主要来源于发动机系统和传动系统。而汽车变速器是汽车传动系统的主要构成部分，因此，降低汽车变速器的振动与噪声对于降低汽车整车的振动、噪声有着十分明显的效果。汽车变速器结构复杂，传动元件(种类和数量)较多，传递路径长，尤其是各传动元部件间多因素联合作用时，其振动信号的频率成份多而复杂，因此变速器故障诊断难度很大，其振动故障机理、诊断原理及方法，故障识别等方面都有自身的特点。再加上汽车变速器的振动故障信号的模式识别也存在一定的困难，所以想要充分提取故障特征信息，准确判断变速器的振动故障性质和故障源，单依赖于某一、两种信号处理方法很难奏效。本论文在回顾了国内外在汽车变速器振动与噪声研究方面的历史和研究现状的基础上开展以下工作 1．设计了变速器的振动与噪声测试方案;采用现场测试与综合分析法，对测试信号进行了分析和处理。 2．分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素，并对各影响因素的传导机理进行了深入的研究，总结了各种影响因素所产生的振动与噪声信号的特征。 3．在信号处理过程中，采用了时域波形分析和特征值计算、频谱分析、细化谱分析、解调分析等综合分析方法，并对典型故障进行了重点分析，实现了典型故障特征信息的提取工作。 4．利用DASJ振动信号分析与处理系统，对实验所产生的数据进行了分析处理。经过分析和研究，得出如下结论： 1．在生产现场进行噪声测试时，采用近声场测试噪声的方法能消除其它环境噪声的影响。 2．汽车变速器的噪声是与汽车变速器的振动是密切相关的，要减小汽车变速器的噪声，必须合理提高变速器的刚度，减小其振动。 3．汽车变速器中齿轮副的啮合频率为箱体固有频率的1／3、1／2倍频时，会激起箱体的固有频率，由箱体产生表面辐射声时产生噪声。 4．在进行汽车变速器设计时，应对变速器箱体进行动态特性分析，使箱体固有频率远离各运动件的运转频率，避免产生共振。 5．对于全封闭齿轮箱，变速器的噪声主要为箱体振动时产生的辐射声，应合理设计箱体结构以降低齿轮箱噪声。四川大学工程硕士论文论文对十台汽车变速器在不同工况下的各档进行了测试，合分析方法，对试验测试信号进行了分析，得出了诊断结果，行了验证，表明诊断结果正确。关键词:汽车变速器，振动，噪声，故障诊断，频谱图，按照振动与噪声信号综并对测试分析的结论进综合分析法

关键词：汽车变速器振动噪声故障诊断频谱图综合分析法

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汽车变速器齿轮噪声与振动传递特性研究

汽车变速器齿轮噪声与振动传递特性研究

作者：杨罡山东大学

学位级别：硕士

随着汽车产业的不断发展,各国政府不断推出更加严格的噪声法规和标准来降低车外噪声对环境的危害,同时车辆的新生代用户逐渐提出更高的声品质需求。在这些因素的驱动下,汽车研究开发水平不断提高,研发人员对先前较突出的发动机噪声和轮... 详细信息

随着汽车产业的不断发展,各国政府不断推出更加严格的噪声法规和标准来降低车外噪声对环境的危害,同时车辆的新生代用户逐渐提出更高的声品质需求。在这些因素的驱动下,汽车研究开发水平不断提高,研发人员对先前较突出的发动机噪声和轮胎噪声进行了有效的治理,由于遮蔽情况发生改变,变速器齿轮噪声问题反而不断凸显。因此,变速器降噪的工作需要更多的努力。本文以某主副箱结构的重型商用车变速器为研究对象,运用仿真与测试等手段,对变速器齿轮噪声的产生和传播机理进行研究,建立动力学分析模型,研究振动噪声关键影响因素,提出在功率分流和壳体柔性情况下的变速器振动特性分析方法,并对齿轮啮合噪声进行预估与优化,对变速器降噪工作具有一定的借鉴意义。首先,针对某工况下现有变速器个别挡位出现的噪声偏高问题,分析变速器结构特征、动力传递路线。基于MASTA软件对变速器传动系统进行建模,仿真分析功率分流结构的均载特性和啮合副之间的相位对齿轮动态啮合的影响。将变速器工作时动力传递路线上各传扭齿轮副啮合产生的传递误差作为激励,在升速工况下研究传动系统动力学响应,分析振动频谱特性,确定了噪声激励源。其次,以减小齿轮副静态传递误差和啮合错位量为优化目标,探究主箱齿轮的齿面修形方案,并比较优化前后的传递误差、啮合错位量、齿部接触情况和轴承振动响应特性,分析了优化方案的可行性。然后,将壳体柔性化处理,并建立齿轮轴系-壳体刚柔耦合模型,分析壳体支撑轴承孔处的受载变形及相应的齿轮啮合情况,以及主箱齿轮副的传递误差和刚柔耦合系统动力学响应。通过分析轴承处的振动情况和耦合系统模态,确定了产生振动峰值的动力学响应位置和振动峰值频率。最后,以提高壳体支撑轴承孔处刚度和改变壳体模态频率为目标,通过增加壁厚、设置加强筋等措施进行壳体优化。然后比较优化前后的壳体受载变形、齿轮啮合传递误差、耦合系统模态频率和动力学响应等数据,验证壳体优化改进方案对抑制变速器振动的可行性。最终对齿面修形和壳体优化的变速器开展台架测试,并与原噪声测试数据对比,验证了变速器啸叫噪声的研究解决方案的有效性。

关键词：汽车变速器齿面修形刚柔耦合壳体优化

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汽车变速器零件加工的断屑与毛刺控制

工具技术 2015年第8期49卷 I0004-I0005页

作者：比尔.蒂斯多山特维克可乐满

切削刀具业最关心的问题是如何始终如一地保持延性钢（如SAE1018、1020和8620）的断屑能力并且很好地控制毛刺。切屑控制不当会引发停机、零件报废或返工等问题，甚至造成刀具断裂，引发人员受伤事故和工厂停产。

关键词：切屑控制零件加工汽车变速器毛刺断屑切削刀具引发钢

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汽车变速器振动噪声控制研究

汽车变速器振动噪声控制研究

作者：黎勇重庆大学

学位级别：硕士

机械手动汽车变速器总成(以下简称变速器)是许多中重型汽车的重要传动部件之一，它的动力学行为和工作性能对整车有重要的影响。实验结果表明，汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求的背景下，减... 详细信息

机械手动汽车变速器总成(以下简称变速器)是许多中重型汽车的重要传动部件之一，它的动力学行为和工作性能对整车有重要的影响。实验结果表明，汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求的背景下，减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。因此，研究变速器振动噪声产生的原因，并针对变速器故障提出相应的优化设计方案，从而达到减振降噪的目的，具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。本文从理论上探讨了变速器振动噪声产生的主要原因，分析了齿轮振动的三种激励方式，变速器噪声的两种主要形式及其传播路径;计算分析了变速器箱体的动力学特性。利用计算机数值分析与实验测试分析相结合的研究方法，对十台SG135型汽车变速器在不同工况下进行了振动噪声测试，根据实验结果探讨其共同的振动噪声产生原因，并据此修改该款变速器总成的设计。根据项目委托方提供的变速器总成零件图，本文在PRO／E环境下建立了SG135汽车变速器总成的3D实体模型，应用I-DEAS软件对变速器箱体进行了动力学有限元分析，获得了变速器箱体的动力学参数(固有频率和固有振型)。根据有限元分析结果，设计了变速器振动噪声测试分析实验方案;搭建了试验台;检测了箱体表面不同部位的振动和与噪声信号。通过对汽车变速器总成的振动和噪声实验测试，应用频谱分析，解调分析，窄带多通道滤波分析等多项技术，分析变速器总成各档振动噪声的特征;在理论分析和实验研究的基础上，找出SG135变速器总成振动和噪声产生的主要原因，提出了降低变速器总成振动和噪声的技术方案。此外，本文还开发出一套基于Windows XP操作系统的变速器振动噪声测试软件。该软件可用于变速器总成振动和噪声测试实验，并为变速器故障诊断提供工具。

关键词：汽车变速器振动噪声模态分析故障诊断软件开发

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汽车变速器总成交检试验台液压系统的设计

液压与气动 2005年第6期29卷 18-19页

作者：李宏王春雨河北理工大学轻工学院河北唐山063020

文章设计了汽车变速器总成交检试验台的液压系统,用于控制变速器的装夹、向变速器内注排润滑油、输入端离合器的脱开闭合、输出端尾座的进退。

关键词：汽车变速器试验台液压系统

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汽车变速器交检试验台设计

组合机床与自动化加工技术 2002年第8期 8-9页

作者：李宏河北理工学院轻工分院河北唐山063020

介绍了试验台工作原理、结构特点以及对试验台系统性能要求 ;阐述了试验台的操作使用方法。

关键词：汽车变速器试验台设计

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基于热网络法的汽车变速器热平衡分析

机械传动 2014年第3期38卷 143-146,166页

作者：周廷美何庆周浩巫绍宁武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545027

针对汽车变速器在工作时由于热量损耗过大导致系统温度过高的问题,对变速器进行热平衡分析。采用热网络法建立了变速器热平衡模型,并给出了热源功率、热阻以及换热系数的计算模型;利用MATLAB编程计算获得了变速器传动系统温度场分布;搭... 详细信息

针对汽车变速器在工作时由于热量损耗过大导致系统温度过高的问题,对变速器进行热平衡分析。采用热网络法建立了变速器热平衡模型,并给出了热源功率、热阻以及换热系数的计算模型;利用MATLAB编程计算获得了变速器传动系统温度场分布;搭建了油温测试系统,对变速器润滑油油温进行测试,发现计算结果与测试结果接近,温升趋势吻合较好,验证了基于热网络法的变速器热平衡模型的正确性。

关键词：汽车变速器热网络法热平衡热阻