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汽车变速器关键部件疲劳寿命预测与软件开发
| 论文题名： | 汽车变速器关键部件疲劳寿命预测与软件开发 |
| 关键词： | 汽车变速器;齿轮;轴承;疲劳寿命;软件开发;功能模块 |
| 摘要： | 变速器作为车辆传动系统的关键部件，起着改变汽车驱动力和车速的作用。随着汽车车速的提高，汽车变速器的工作条件变得恶劣，疲劳破坏事故不断增多。如果在变速器的研发阶段可以准确的预测变速器齿轮和轴承的寿命，设计出具有高寿命的变速器，可以避免很多事故的发生。一般的汽车变速器新品开发流程中新品实验以及产品验证周期过长，导致整个产品开发周期中设计更改阶段处于等待验证结果的状态。变速器疲劳寿命预测软件的开发可以使产品实验以及验证周期缩短，对变速器齿轮和轴承的疲劳寿命的研究具有重大意义。 文中利用MATLAB平台开发一套针对变速器的齿轮和轴承的概率疲劳寿命计算软件，软件利用MATLAB图形用户界面开发环境GUDE完成软件的界面设计。首先从功能分析的角度列举变速器关键零部件疲劳寿命预测软件所要实现的主要功能模块，并分析各个模块的可行性及实现方式。完成软件总体结构和软件内部的数据流通的设计，分析了各个模块之间的关系，然后分别设计软件的各功能模块。 系统的分析总结了变速器齿轮和轴承的载荷类型和载荷特点，根据变速器的稳态工况载荷，完成程序谱载荷的数学模型的设计。根据雨流法的理论将其编成程序，实现对变速器程序谱载荷和实测载荷的处理。在此的基础上完成载荷谱编制模块的设计。 根据GB3480-83完成齿轮应力和强度计算，利用MM准则对材料的P-S-N曲线进行修正，利用Gerber准则进行等效应力的计算，并利用Miner准则和Miner准则—干涉模型综合法完成变速器齿轮的概率疲劳寿命计算。在此的基础上完成齿轮寿命计算模块的设计。 在损伤积累假说的基础上，根据各档位使用情况和载荷类型，确定轴承总的当量动载荷，根据GB/T6391-2003来计算变速器轴承寿命。在此的基础上完成轴承寿命计算模块的设计。 最后利用该软件对某公司生产的5T136变速器的齿轮和轴承进行寿命计算，验证了软件的可行性和实用性。 |
| 作者： | 刘新猛 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 何雪浤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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