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电动汽车减速器搅油损失的理论、仿真及实验研究
| 论文题名： | 电动汽车减速器搅油损失的理论、仿真及实验研究 |
| 关键词： | 电动汽车;减速器;搅油损失;动态能耗特性;传动系统 |
| 摘要： | 汽车传动系统作为连接整车动力输入和输出的重要中间环节，其性能的高低直接影响着汽车的传动效率、动力性能和经济性能。其中，减速器搅油损失占总能耗的重要部分，然而国内外对其动态能耗特性进行深入研究的成果并不多。由于搅油损失的影响因素多而复杂，求解相当复杂，当前，在整车性能仿真、能量管理、节能优化控制等领域，常常将传动系统效率中的搅油功耗视为定值或取粗略值，忽略了减速器搅油损失对研究目标的影响。本文基于电动汽车的研究背景，充分借鉴国内外在齿轮传动、汽车传动系统能耗效率等方面的研究成果，重点对电动汽车减速器的搅油损失进行理论研究、仿真分析以及实验测试验证。具体研究内容如下： 1.首先，对汽车传动系统在动力传动过程中的搅油功率损耗主要特性进行了分析，了解国内外学者在齿轮啮合传动中搅油损失的研究方法，包括理论推导、模拟仿真及实验研究，阐述了本课题主要研究内容和技术路线。 2.基于前人对齿轮搅油功耗的计算公式与半经验公式等理论研究，建立一对齿轮的搅油功率损失物理模型。将齿轮搅油损失按照压力形式可分为两部分：润滑油造成的阻力搅油损失Pd和啮合区顶隙腔泵排油造成的搅油损失Pp。分别对每个部分的搅油损失建立流体力学的数学计算模型。 3.对啮合周期的齿轮顶隙体积瞬变机理进行研究，建立基于UG运动仿真软件的一对直齿圆柱齿轮啮合仿真模型，通过求解啮合齿轮的顶隙体积，拟合一条啮合角与顶隙体积瞬变曲线图。基于CFD中FLUENT流体仿真软件，对单级齿轮传动进行仿真分析，得出齿轮箱的内部流场云图。 4.为了精确预测不同工况下齿轮传动的搅油损失，设计一种用于测量齿轮搅油功率损耗的多功能试验装置，进行基于工况的减速箱搅油损失实验研究。可用于分析齿轮的齿宽、齿数或浸油深度等因素对搅油功率损失的影响，进行不同齿形齿轮或非标准齿轮的搅油损失试验研究。最后，通过改变齿宽、齿数、浸油深度以及润滑油粘度和密度等参数，分别对单个直齿轮和一对直齿轮进行实验测试其搅油损失值，并通过啮合区搅油损失关系式，推导出不同参数对啮合区搅油损失的影响。 |
| 作者： | 张佩 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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