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P2结构混合动力变速器电驱系统振动与优化研究
| 论文题名： | P2结构混合动力变速器电驱系统振动与优化研究 |
| 关键词： | 汽车电驱系统;混合动力变速器;振动特性;多目标优化 |
| 摘要： | 随着客户对汽车平顺性和舒适性要求的提高，汽车的NVH性能越发重要。混合动力兼顾环保、低能耗，又满足续驶里程的要求，因此成为目前市场上的最佳产品之一。本文基于P2结构混合动力变速器展开研究，考虑到发动机驱动工况背景噪声较大，电机振动噪声无法明显凸现，本文针对某企业正向开发混合动力变速器电驱系统振动展开研究，具体研究内容如下： (1)针对变速器齿轮系统激励、齿轮微观修形理论进行了分析，采用Romax建立DCT模型，考虑变速器壳体变形对传递误差的影响。重点研究了传递误差、啮合刚度内部激励，对未修形和基于经验修形的齿轮传递误差和接触斑点进行了对比分析。 (2)考虑到永磁同步电机振动主要由径向电磁力、转矩脉动引起，对其进行了理论推导。采用Maxwell建立12对极144槽永磁同步电机的分析模型，对电机电磁场的空间特性和频谱特性展开了研究，结果发现仿真分析和理论推导计算结果是相符合的。 (3)采用Hypermesh创建了变速器壳体网格模型并做了自由模态分析，对单个壳体进行了模态测试以验证有限元模态结果的准确性。在壳体自由模态的基础上加入电机定子、端面散热器件，真实模拟壳体台架安装的约束模态分析。 (4)构建多源激励机电一体化模型，分别对挡位齿轮激励、主减齿轮激励、径向电磁力激励、转矩脉动激励下的振动响应进行了分析、对比。针对电机径向电磁力、转矩脉动较大的振动响应展开分析讨论。对变速器单体进行了台架试验，并采用阶次切片技术对挡位29阶次、主减12.65阶次、电机72、144阶次的振动响应进行分析；最后对齿轮、电机特定阶次仿真和试验数据进行了对比以验证构建的多源激励下机电一体化有限元模型的正确性。 (5)采用遗传算法对齿轮微观修形参数多目标寻优以降低振动响应，对未修形、经验修形及基于遗传算法修形的齿轮传递误差、接触斑点、振动响应进行对比分析；采用转子斜级来优化转矩脉动，确定斜级角对不同斜级后的转矩脉动数据进行对比，最终选取3段斜级后的振动响应与未斜级的振动响应进行了对比；两种振动抑制的方法都验证优化的有效性。 |
| 作者： | 王虎银 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 雷刚;姜艳军 |
| 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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