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电动汽车换档机构角度传感器故障分析
| 论文题名： | 电动汽车换档机构角度传感器故障分析 |
| 关键词： | 电动汽车;换档机构;角度传感器;故障分析;U型密封圈;小波变换 |
| 摘要： | 近年来，电动汽车行业随着技术的革新以及国家的大力支持，愈发受到人们的关注，产业也不断升级。但是，随着电动汽车的普及，各种各样的事故也不断发生，一些关键零部件的缺陷也暴露了出来。比如电动汽车换档机构中的角度传感器工作在高温、油污等恶劣环境中，极易失效，而电动汽车又需要依靠角度传感器保证其换档过程的精确和快速。基于上述背景，展开对换档机构中的角度传感器的故障分析等研究显得尤为重要。 本文研究内容如下： （1）系统的介绍了所研究角度传感器的型号、工作原理、工作环境以及内部结构等。对传感器进行故障因素分析，采用失效模式和影响分析方法分析了角度传感器中关键零件的风险程度。分析了其中关键零部件 U 型密封圈的密封原理与失效原理。 （2）针对传感器的转轴与密封圈等高频故障零件进行分析。通过对转轴的结构与仿真分析，探究了转轴故障与传感器输出误差之间的关系以及转轴倾斜的极限角度；通过对U型密封圈的有限元仿真分析，探究了密封圈静态下的预压缩率、摩擦系数、油液压力，动态下的转动速度、油液压力等多方面因素对密封圈密封性能的影响。 （3）根据角度传感器的三维结构设计了特定的密封模拟件，分别设计了电机控制、数据采集等程序实现了伺服电机的精确控制以及密封圈端面压力数据的采集。通过密封圈静态下的预压缩率、油液压力，动态下的转动速度、油液压力等因素与密封圈接触应力关系的试验，验证了传感器密封圈仿真分析部分的准确性。 （4）根据传感器故障分析内容，设计了角度传感器信号采集试验，分别采集正常与转轴故障、进油故障的角度传感器信号，然后进行小波变换，对比三种信号变换后的幅值大小，实现了对三种状态的角度传感器的故障信号分析。 通过以上四个部分的研究，本文实现了对该型号角度传感器内部零件的故障研究，分析了其中关键零件失效的原因及影响因素，通过信号分析，实现了角度传感器整体的故障分析，为实际工程中针对性改善角度传感器综合性能提供了支持。 |
| 作者： | 周青松 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张培培 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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