純電動汽車兩擋自動變速器效率和熱平衡仿真分析.pdf

1、隨著純電動汽車的不斷發(fā)展，對于其爬坡性能、加速性能以及續(xù)駛里程的等汽車性能提出了必要的要求，裝備兩擋AMT的純電動汽車目前成為了國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。兩擋AMT（Automated Mechanical Transmission）在運(yùn)行過程中存在能量損失，包括齒輪嚙合損失、軸承損失以及攪油損失。由于其結(jié)構(gòu)緊湊和高度集成的特點(diǎn)，隨之導(dǎo)致變速器整體的散熱條件變差。若變速器損耗能量不能及時散發(fā)，齒輪輪齒將會承受較高的熱負(fù)荷。過高的油溫不僅會引起系

2、統(tǒng)溫度升高，還會影響齒輪的潤滑效果和傳動性能。此外，齒面溫度過高，也是引起膠合的主要因素之一。因此對純電動汽車兩擋AMT進(jìn)行整體熱分析，研究其傳熱規(guī)律及熱特性具有很重要的學(xué)術(shù)意義及應(yīng)用價值。
　　本課題結(jié)合校企項(xiàng)目選擇某兩擋AMT變速器為研究對象，以傳熱學(xué)為理論基礎(chǔ)，對變速器溫度分布進(jìn)行了研究，結(jié)合熱網(wǎng)絡(luò)和有限元方法對不同工況下的變速器溫升過程及熱平衡狀態(tài)進(jìn)行了分析計(jì)算，最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性。具體內(nèi)容有：
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3、變速器功率損失模型的建立。從功平面、熱平面及潤滑油平面建立齒輪系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換模型；對變速器的效率進(jìn)行理論分析，計(jì)算了變速器齒輪嚙合損失、軸承摩擦損失和攪油損失多種能量損失，建立了變速器的效率模型；同時分析了不同工況下的功率損失及不同的損失對功率損失的貢獻(xiàn)度，為齒輪系統(tǒng)熱平衡分析奠定了基礎(chǔ)。
　?、谧兯倨鳠崞胶夥治黾捌潋?yàn)證。忽略各個構(gòu)件內(nèi)部溫度分布對傳熱性能的影響，將傳動系統(tǒng)各個構(gòu)件轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)，綜合考慮各個構(gòu)件間的耦合關(guān)系。在對熱傳遞

4、過程中，在研究對流換熱熱阻和導(dǎo)熱熱阻的基礎(chǔ)上，基于熱網(wǎng)絡(luò)法建立了變速器的熱平衡模型，并對變速器在不同工況下的熱平衡過程進(jìn)行了計(jì)算。
　　③有限元仿真分析。由于熱網(wǎng)絡(luò)法無法對變速器內(nèi)部構(gòu)件內(nèi)溫度分布狀態(tài)進(jìn)行精確描述，在熱平衡分析基礎(chǔ)上，采用有限元分析法對變速器關(guān)鍵零件進(jìn)行了溫度場分析。首先運(yùn)用SolidWorks建立變速器三維實(shí)體模型，然后運(yùn)用Ansys建立變速器有限元分析模型。基于熱網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果建立邊界條件和齒輪溫度場熱平衡方程