變速器系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、汽車變速器噪聲是汽車的主噪聲源之一，變速器振動(dòng)常常會(huì)誘發(fā)與其相連接的其他部件的振動(dòng)，影響整車的NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能，因此，控制變速器振動(dòng)噪聲，改善其動(dòng)力學(xué)性能，大大提高汽車乘坐舒適性，是提高汽車企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵途徑之一。同時(shí)，全世界面臨“能源與環(huán)境”協(xié)調(diào)發(fā)展的巨大社會(huì)問(wèn)題，尤其是我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻，這對(duì)我國(guó)車用動(dòng)力機(jī)械行業(yè)的輕量化與節(jié)能技術(shù)提出了迫切的要求。機(jī)械式手動(dòng)汽車

2、變速器自身具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在不同形式的汽車上得到廣泛的應(yīng)用，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，依然會(huì)在汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。近年來(lái)，針對(duì)汽車變速器的振動(dòng)噪聲等動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者和汽車企業(yè)投入大量人力、物力進(jìn)行研究，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，如有限元方法、虛擬樣機(jī)技術(shù)等不斷應(yīng)用到變速器產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)，不僅能大大縮短了研發(fā)周期，而且提高了仿真精度，以便迅速適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求。
　　本文主要從某變速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)總成動(dòng)力

3、學(xué)特性分析出發(fā)，針對(duì)亟待解決的若干動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，以理論分析、數(shù)值仿真、虛擬樣機(jī)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為手段，對(duì)變速器系統(tǒng)中相關(guān)的動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化和減振降噪方法進(jìn)行深入細(xì)致的研究。主要工作如下:
　　針對(duì)建立的某典型轎車變速器總成虛擬樣機(jī)模型，討論了變速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)求解的影響因素，基于顯式動(dòng)力學(xué)有限元法研究了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)嚙合特性及不同仿真模型對(duì)齒輪嚙合特性的影響。利用有限元仿真試驗(yàn)獲得了滾動(dòng)軸承動(dòng)剛度與載荷頻率、載荷大小以及溫度場(chǎng)等參數(shù)的關(guān)

4、系。推導(dǎo)了不同偏置位置的轉(zhuǎn)子圓盤-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)渦擺耦合非線性振動(dòng)分析模型，著重討論圓盤擺振、轉(zhuǎn)子偏置、滾動(dòng)軸承游隙對(duì)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和振動(dòng)幅值的影響。變速器齒輪系統(tǒng)敲擊噪聲逐漸成為變速器設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，將主動(dòng)齒輪輪齒激勵(lì)簡(jiǎn)化成以齒頻為基頻的簡(jiǎn)諧激勵(lì)，建立了變速器齒輪敲擊非線性動(dòng)力學(xué)模型，分析齒輪參數(shù)和工況參數(shù)對(duì)齒輪敲擊特性的影響，將整個(gè)變速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)敲擊噪聲最小為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)各檔位齒輪間隙和空轉(zhuǎn)齒輪等效質(zhì)量