變速器增速齒輪箱結(jié)構(gòu)分析及溫度場仿真.pdf

1、汽車變速器具有改變扭矩、轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機輸出到驅(qū)動輪的方向等功能，作為汽車傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件對整車的性能有著重要的影響。變速器試驗臺是研究和改進變速器性能的重要裝備。本文分析了國內(nèi)外汽車傳動系試驗臺的特點，采用了轎車用橫置前驅(qū)變速器的加載試驗臺的整體方案，并針對試驗臺的增速齒輪箱部分進行了全面分析。增速齒輪箱作為該變速器試驗臺動力與運動輸入單元。齒輪在嚙合過程中由于齒面摩擦力的存在降低了齒輪的傳動效率，加快齒輪的破壞（膠合、點蝕），使齒輪

2、承載能力降低，減少了齒輪箱的使用壽命。因此，有必要對齒輪箱在工作過程中的齒輪本體的溫度場的大小和分布情況進行系統(tǒng)的分析，從而為齒面膠合現(xiàn)象的研究奠定了基礎(chǔ)，也為齒輪承載能力、齒輪修形、潤滑系統(tǒng)等設(shè)計提供了依據(jù)。
　　本文基于齒輪嚙合原理，齒輪動力學(xué)，摩擦學(xué)和傳熱學(xué)，用Pro/E軟件建立三維模型，并用有限元軟件對模型進行分析，本文主要研究工作內(nèi)容如下:
　　(1)分析了齒輪膠合失效，闡述了齒輪本體溫度場研究的理論分析方法、重要

3、性和研究現(xiàn)狀，確定了以有限元法為求解方法。
　　(2)對比分析了國內(nèi)外變速器試驗臺的特點并結(jié)合轎車橫置前驅(qū)變速器的特殊傳動形式，確定并采用了功率流機械封閉式試驗臺總體方案及主要參數(shù);
　　(3)完成變速器齒輪增速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對齒輪增速箱的齒輪、軸、箱體等各零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計并進行了公式化校核。建立了參數(shù)化建模所需要的基本齒輪模型，通過Pro/E實現(xiàn)直齒輪參數(shù)化精確建模和齒輪箱的其他零件的建模，為有限元分析奠定基礎(chǔ)。

4、　　(4)應(yīng)用傳熱學(xué)的知識，建立了齒輪穩(wěn)態(tài)本體溫度場的熱平衡方程以及邊界條件，并進行適當?shù)暮喕?，以有限元分析方法和理論分析計算相結(jié)合對齒輪輪齒的各面換熱系數(shù)和嚙合齒面輸入摩擦熱進行了分析計算;
　　(5)應(yīng)用ANSYS軟件進行增速箱齒輪溫度場仿真，得到了齒輪本體溫度場的大小和分布情況，通過改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的值，對齒輪穩(wěn)態(tài)本體溫度場的影響情況進行了比較、分析，對齒輪進行了修行設(shè)計，并分析了修行后的溫度場變化。得出了具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。