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变速器齿轮敲击动力学建模及多源激励因素分析
| 论文题名： | 变速器齿轮敲击动力学建模及多源激励因素分析 |
| 关键词： | 汽车变速器;啮合齿轮;敲击噪声控制;多源激励;动力学建模 |
| 摘要： | 汽车变速器敲击噪声控制能力在整车性能评估中占据的地位越来越高。变速器敲击噪声主要表现为啮合齿轮的振动冲击，研究各种内、外源激励因素引起变速器齿轮敲击振动的作用机理及其非线性规律，具有十分重要的意义。为实现上述目标，本文针对变速器单级齿轮对开展动力学建模，考虑具有非线性作用效果的内、外源激励因素，得到多参数影响下的齿轮敲击动力学模型。分别利用数值分析、软件仿真的方法得到齿轮敲击的数值响应解及可视化敲击状态，分析各种因素对齿轮敲击的影响规律。具体工作如下： ①介绍汽车变速器齿轮敲击动力学建模以及敲击噪声的分析、预测和控制等领域的研究进展，分析目前各种建模、仿真方法存在的不足之处，对本文即将开展的工作进行综述。 ②分析变速器工作原理以及传动齿轮发生振动敲击的机理，针对引起传动系统非承载齿轮对振动敲击的各种主要内、外源类型激励，研究输入转速、输入转矩波动、时变啮合刚度、齿侧间隙、动态啮合误差、啮合阻尼等因素造成齿轮啮合过程中产生振动、敲击的原因。 ③针对单级齿轮对开展考虑输入转速、输入转矩波动、时变刚度、齿侧间隙、啮合阻尼、啮合误差等因素的敲击动力学建模。对比分析三种敲击判定依据，提出本文将使用的敲击判定方法。 ④开展变速器齿轮敲击数值分析，对单级齿轮副敲击动力学模型进行无量纲处理，借助于MATLAB软件，利用Runge-Kutta算法对模型进行数值响应求解。结果表明：齿轮侧隙、时变啮合刚度、啮合误差、输入转矩等因素幅值增加会引起敲击力的增大，造成敲击状态在单侧、双侧敲击之间转换，影响系统周期性；啮合阻尼的增大能够改善敲击的剧烈状况；输入转速主要决定了系统振动的频率，对系统周期性作用明显。 ⑤开展变速器齿轮敲击仿真分析，利用AMEsim仿真软件建立二轴式五挡手动变速器模型，探究一挡到五挡车速过渡过程中各挡位齿轮副分别处于承载、非承载状态时的敲击规律。选取一挡和二挡行驶工况，分别以上述激励因素为研究对象，分析非承载齿轮的敲击状态。结果表明：处于非承载状态下的齿轮副更容易发生敲击；各种激励因素对齿轮系统的敲击影响规律与对上述单级齿轮副分析得到的影响规律基本一致。 |
| 作者： | 赵雅楠 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 张红辉;授 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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