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某型DCT齿轮敲击动力学分析及试验研究
| 论文题名： | 某型DCT齿轮敲击动力学分析及试验研究 |
| 关键词： | 汽车传动系统;双离合变速器;齿轮敲击;动力学特性 |
| 摘要： | 变速器作为汽车动力传动系统中的关键部件之一，其噪声、振动问题对整车NVH性能有较大影响。齿轮敲击所产生的噪声频带宽，且声压级存在阶跃现象，更容易引起车内人员的烦恼与抱怨，因此已成为主要的NVH问题而逐渐受到各大汽车厂商的关注。此外，双离合变速器（DCT）在预选挡位策略下的敲击齿轮数量增加，使DCT齿轮敲击问题更加突出。基于此，本文以存在齿轮敲击问题的某型DCT为研究对象，通过试验与仿真相结合的方法对其齿轮敲击问题进行研究。主要研究内容如下： 1、研究了齿轮敲击产生的机理与条件，对敲击形式以及阈值理论进行了阐述，从理论上分析了变速器输出波动特性、齿隙、拖曳力矩以及空套齿轮转动惯量等因素对齿轮敲击的影响机理；总结出常用的几种齿轮敲击客观评价指标。 2、对本文研究对象DCT在不同挡位状态下各齿轮副的敲击状态进行了分析；搭建了考虑齿轮时变啮合刚度、拖曳力矩、齿轮侧隙、非线性油膜力等因素的单齿轮副敲击动力学模型，其中时变啮合刚度通过势能法计算获得，通过考虑齿隙间润滑油卷吸以及挤压效应，将油膜力引入到了模型中；基于单齿轮副动力学模型以及变速器结构的简化处理，搭建了DCT多挡齿轮敲击动力学模型。 3、开展了DCT敲击台架试验，通过振动加速度传感器对不同挡位状态下的DCT壳体振动信号进行了采集，在各空套齿轮对应壳体处打孔并放置磁电式转速传感器，以此对空套齿轮的角加速度信号进行了采集，通过时域以及频域分析的方法研究了不同预选状态对DCT壳体振动以及齿轮敲击的影响，研究结果表明预选挡下，由齿轮敲击引起的壳体振动更加剧烈；通过试验结果验证了所建模型的准确性。 4、分析了预选挡位对DCT各齿轮副动力学响应的影响，并基于齿轮敲击指标分析了各齿轮副敲击强度；研究了不同参数对齿轮相对位移及其FFT、相轨迹等齿轮动力学响应的影响规律，研究结果表明：随着输入角加速度波动幅值的增加，齿轮副从无敲击逐渐过渡到单面敲击，最终转变为双面敲击，齿轮副运动形式从规律的运动变为无规律、混沌的运动，且敲击强度逐渐增大；拖曳力矩对齿轮敲击有抑制作用，拖曳力矩与敲击强度呈负相关；空套齿轮转动惯量对敲击形式影响不大，但是减小转动惯量可以减小敲击强度；减小齿侧间隙更利用降低齿轮敲击强度。基于参数影响规律，设计多参数多水平正交试验，对预选4挡下敲击较为明显的6挡齿轮副进行了参数优化，优化后齿轮敲击强度明显降低，验证了优化方案的有效性。 |
| 作者： | 周仪 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 郭栋;罗瑞田 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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