變速器系統非線性動力學特性與參數優(yōu)化研究.pdf

1、汽車變速器噪聲是汽車的主噪聲源之一，變速器振動常常會誘發(fā)與其相連接的其他部件的振動，影響整車的NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能，因此，控制變速器振動噪聲，改善其動力學性能，大大提高汽車乘坐舒適性，是提高汽車企業(yè)的競爭力的關鍵途徑之一。同時，全世界面臨“能源與環(huán)境”協調發(fā)展的巨大社會問題，尤其是我國實現節(jié)能減排目標面臨的形勢十分嚴峻，這對我國車用動力機械行業(yè)的輕量化與節(jié)能技術提出了迫切的要求。機械式手動汽車

2、變速器自身具有獨特優(yōu)點，在不同形式的汽車上得到廣泛的應用，在今后相當長的時間里，依然會在汽車傳動系統中占據重要地位。近年來，針對汽車變速器的振動噪聲等動力學問題，國內外學者和汽車企業(yè)投入大量人力、物力進行研究，隨著計算機技術的發(fā)展，現代設計理論和方法，如有限元方法、虛擬樣機技術等不斷應用到變速器產品的研發(fā)設計，不僅能大大縮短了研發(fā)周期，而且提高了仿真精度，以便迅速適應不斷變化的市場需求。
　　本文主要從某變速器齒輪傳動系統總成動力

3、學特性分析出發(fā)，針對亟待解決的若干動力學問題，以理論分析、數值仿真、虛擬樣機、實驗驗證為手段，對變速器系統中相關的動態(tài)特性優(yōu)化和減振降噪方法進行深入細致的研究。主要工作如下:
　　針對建立的某典型轎車變速器總成虛擬樣機模型，討論了變速器齒輪傳動系統模態(tài)求解的影響因素，基于顯式動力學有限元法研究了齒輪傳動系統動態(tài)嚙合特性及不同仿真模型對齒輪嚙合特性的影響。利用有限元仿真試驗獲得了滾動軸承動剛度與載荷頻率、載荷大小以及溫度場等參數的關

4、系。推導了不同偏置位置的轉子圓盤-滾動軸承系統渦擺耦合非線性振動分析模型，著重討論圓盤擺振、轉子偏置、滾動軸承游隙對系統的臨界轉速和振動幅值的影響。變速器齒輪系統敲擊噪聲逐漸成為變速器設計重點考慮的問題，本文在前人研究的基礎上，將主動齒輪輪齒激勵簡化成以齒頻為基頻的簡諧激勵，建立了變速器齒輪敲擊非線性動力學模型，分析齒輪參數和工況參數對齒輪敲擊特性的影響，將整個變速器齒輪傳動系統敲擊噪聲最小為目標函數，對各檔位齒輪間隙和空轉齒輪等效質量