重型商用車變速器疲勞壽命試驗技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、重型商用車變速器作為重型商用車輛動力系統(tǒng)的重要組成部分，起著功率調(diào)節(jié)、傳遞扭矩和變速等作用，它通過改變傳動比以適應(yīng)重型商用車輛的起步、加速、減速和倒車等多種行駛狀態(tài)的要求，其性能對整個重型商用車輛的動力性、經(jīng)濟性、舒適性及壽命都有極大的影響。重型商用車變速器相對于乘用車及輕型商用車變速器，其傳遞功率更大，運行工況更為惡劣，機械系統(tǒng)也更為復(fù)雜，對變速器零部件及整體的耐久可靠性提出了更高要求。因此，在保證重型商用車變速器可靠性前提下，為進一

2、步加快新產(chǎn)品的研發(fā)，有必要對重型商用車變速器疲勞壽命試驗技術(shù)進行改進以縮短研發(fā)周期。
　　本文結(jié)合重慶“121”商用車變速器科技支撐示范工程項目“商用車變速器協(xié)同創(chuàng)新與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”（cstc2012jcsf-jfzhX0027）研究內(nèi)容，在綜合國內(nèi)外變速器疲勞壽命試驗技術(shù)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對重型商用車變速器疲勞壽命試驗技術(shù)及試驗系統(tǒng)的開發(fā)開展研究工作，包括基于等效道路載荷譜的重型商用車變速器疲勞壽命試驗技術(shù)以及加速疲勞壽命試驗

3、技術(shù)、變速器疲勞壽命試驗設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)、重型商用車變速器疲勞特征辨識技術(shù)等，搭建了針對重型商用車變速器的疲勞壽命試驗硬件平臺，并開發(fā)了測控軟件系統(tǒng)，為重型商用車變速器新產(chǎn)品開發(fā)提供了試驗條件，對掌握重型商用車變速器的疲勞壽命特性具有理論和實踐意義。
　　論文首先進行了重型商用車變速器的疲勞壽命損傷理論研究，通過材料疲勞壽命特性以及變速器系統(tǒng)的疲勞強度指數(shù)，研究提出了基于等效道路載荷譜的疲勞壽命試驗規(guī)范設(shè)計流程；根據(jù)混合 S-

4、N曲線的概念，獲取了適用于變速器試驗流程規(guī)范的混合S-N曲線，提出了適用于重型商用車變速器的加速疲勞試驗方法；將兩種方法進行結(jié)合，得出的等效道路載荷譜加速疲勞試驗方法不但能較好地保持重型商用車變速器的疲勞失效機理，同時大幅降低了疲勞壽命試驗時間和成本。
　　其次，對變速器疲勞壽命試驗設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)控方法進行了研究，針對變速器新產(chǎn)品疲勞壽命試驗過程中出現(xiàn)的故障征兆參照樣本不足的情況，提出了將變速器新產(chǎn)品跑合后的第一次試驗數(shù)據(jù)作為樣

5、本數(shù)據(jù)，以整個變速器試驗系統(tǒng)為整體，采用支持向量機（SVM）方法對變速器中后期疲勞壽命試驗過程中的故障征兆進行分類，出現(xiàn)相應(yīng)故障征兆后及時報警或停車，確保試驗設(shè)備的運行安全。
　　針對重型商用車變速器復(fù)雜結(jié)構(gòu)特點所導(dǎo)致的疲勞狀態(tài)信號特征提取困難問題，研究了基于優(yōu)化的形態(tài)濾波器振動信號降噪方法，該方法能較好的提取重型商用車變速器疲勞壽命失效特征信號，對疲勞特征辨識較為準確。
　　最后設(shè)計搭建了大功率電封閉式的重型商用車變速器疲