重型商用車變速器疲勞壽命試驗(yàn)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(dòng)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(guò)改變傳動(dòng)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(duì)整個(gè)重型商用車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性及壽命都有極大的影響。重型商用車變速器相對(duì)于乘用車及輕型商用車變速器，其傳遞功率更大，運(yùn)行工況更為惡劣，機(jī)械系統(tǒng)也更為復(fù)雜，對(duì)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(jìn)一

2、步加快新產(chǎn)品的研發(fā)，有必要對(duì)重型商用車變速器疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)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(xiàng)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?jī)?nèi)容，在綜合國(guó)內(nèi)外變速器疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)重型商用車變速器疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)及試驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)開(kāi)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(yàn)技術(shù)以及加速疲勞壽命試驗(yàn)

3、技術(shù)、變速器疲勞壽命試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)、重型商用車變速器疲勞特征辨識(shí)技術(shù)等，搭建了針對(duì)重型商用車變速器的疲勞壽命試驗(yàn)硬件平臺(tái)，并開(kāi)發(fā)了測(cè)控軟件系統(tǒng)，為重型商用車變速器新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了試驗(yàn)條件，對(duì)掌握重型商用車變速器的疲勞壽命特性具有理論和實(shí)踐意義。
　　論文首先進(jìn)行了重型商用車變速器的疲勞壽命損傷理論研究，通過(guò)材料疲勞壽命特性以及變速器系統(tǒng)的疲勞強(qiáng)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(yàn)規(guī)范設(shè)計(jì)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(yàn)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(yàn)方法；將兩種方法進(jìn)行結(jié)合，得出的等效道路載荷譜加速疲勞試驗(yàn)方法不但能較好地保持重型商用車變速器的疲勞失效機(jī)理，同時(shí)大幅降低了疲勞壽命試驗(yàn)時(shí)間和成本。
　　其次，對(duì)變速器疲勞壽命試驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控方法進(jìn)行了研究，針對(duì)變速器新產(chǎn)品疲勞壽命試驗(yàn)過(guò)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(yàn)數(shù)據(jù)作為樣

5、本數(shù)據(jù)，以整個(gè)變速器試驗(yàn)系統(tǒng)為整體，采用支持向量機(jī)（SVM）方法對(duì)變速器中后期疲勞壽命試驗(yàn)過(guò)程中的故障征兆進(jìn)行分類，出現(xiàn)相應(yīng)故障征兆后及時(shí)報(bào)警或停車，確保試驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行安全。
　　針對(duì)重型商用車變速器復(fù)雜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所導(dǎo)致的疲勞狀態(tài)信號(hào)特征提取困難問(wèn)題，研究了基于優(yōu)化的形態(tài)濾波器振動(dòng)信號(hào)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(hào)，對(duì)疲勞特征辨識(shí)較為準(zhǔn)確。
　　最后設(shè)計(jì)搭建了大功率電封閉式的重型商用車變速器疲