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汽车差速器能耗特性理论研究与仿真分析
| 论文题名： | 汽车差速器能耗特性理论研究与仿真分析 |
| 关键词： | 汽车传动;差速器结构;扭矩分配;能耗分析 |
| 摘要： | 降低汽车能耗对汽车传动效率影响越来越重要，而差速器是汽车传动系统驱动桥的重要组成，国内外对其能耗特性研究不多。目前，差速器锥齿轮啮合传动功耗模型中，容易忽略接触线各点载荷分布、油膜厚度等影响因素的变化，常常将锥齿轮齿面润滑状态看作单一的混合润滑或弹流润滑，以及将传动效率视为定值，均不能准确反映差速器传动能耗特性。本文以对称式圆锥齿轮差速器为研究对象，采用合理的载荷分布、油膜厚度等参数模型，对锥齿轮不同润滑下能耗进行理论推导以及仿真分析，并建立差速器传动系统效率模型，为提高差速器传动效率提供理论指导。主要研究工作如下: 本文首先介绍了差速器的分类，分析差速器结构、工作原理以及影响差速器性能的主要参数。其次，结合齿面粗糙度影响，通过计算膜厚比判定润滑状态，建立边界润滑、混合润滑以及弹流润滑综合润滑下的摩擦系数模型。建立合理的锥齿轮载荷分布模型，并在一个齿轮啮合周期内采用双重积分的方法，以啮合线压力角、接触点节圆半径为参数建立锥齿轮滑动摩擦功耗以及滚动摩擦功耗模型，计算锥齿轮啮合总功耗，通过MATLAB软件对锥齿轮啮合传动功耗进行仿真分析。再次，建立圆锥齿轮差速器三维模型，针对差速器直线、转弯行驶的典型工况，对差速器行星齿轮以及半轴齿轮进行受力和运动分析，并分析内摩擦力矩产生机理与组成，建立内摩擦力矩计算模型，准确地给出左右半轴力矩分配计算模型，为差速器扭矩分配提供理论指导。最后，集成锥齿轮啮合传动功耗模型、搅油风阻功耗模型以及轴承功耗模型，对差速器传动效率进行理论研究和仿真分析，并结合相关文献给出的主减速器传动效率，得出驱动桥总传动效率，最终通过对比试验测量驱动桥的传动效率，验证差速器能耗理论模型的准确性。 |
| 作者： | 李佩鸿 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张安宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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