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某UTV变速器啮合振动及箱体强度分析
| 论文题名： | 某UTV变速器啮合振动及箱体强度分析 |
| 关键词： | 四驱UTV车;变速器;斜齿轮;啮合过程;振动特性;箱体强度 |
| 摘要： | 四驱UTV车由于具有强大的动力性,更具有无级变速,使其适用于各种复杂路况,因而UTV车具有广阔的市场前景,开发该车具有很大的经济价值。UTV车变速器总成是UTV车传动系统的重要组成部分,其对UTV车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性及效率都有直接的影响,作为其主要组成部分的齿轮传动系统以及箱体工作性能的好坏将直接影响到UTV车的各项性能指标。 本文利用有限元方法,以某UTV车变速器的斜齿轮副作为研究对象,对齿轮副啮合过程进行瞬态仿真,对变速器轴系的核心问题——齿轮副啮合过程振动特性进行深入的分析,有助于在设计阶段预测和减小齿轮的振动和噪声,提高变速器的动态性能以及工作寿命,从而提高UTV车的综合技术经济性能。同时对UTV变速器箱体进行强度分析,对薄弱环节进行改进,对变速器箱体结构设计有很好的指导作用。本文研究的主要内容和结论有: (1)建立了一对斜齿轮副啮合传动三维接触有限元分析模型,验证了模型的正确性,对仿真计算结果进行了必较详细的分析,得到了齿轮副啮合过程中各瞬时齿轮各处的应力分布和振动情况。 (2)对齿轮修形前后齿轮啮合瞬态性能进行了对比分析,对比斜齿轮修形后与修形前的仿真结果对齿轮啮合瞬态性能的影响,可以知道修形后齿顶处接触应力与齿根处弯曲应力会减小,而齿中处接触应力增大,同时修形后很大程度降低了齿轮的啮合冲击振动,振动情况得到了非常明显的改善。 (3)基于修形后啮合齿轮副,添加主动、从动齿轮轴,对齿轮啮合进行瞬态仿真,通过改变齿轮轴的弯曲、扭转刚度分析不同齿轮轴刚度对齿轮啮合振动特性的影响。结果表明:随着轴的直径的增加,轮齿接触力波动量、齿轮轴以及轮齿振动减小;按照经验公式范围去选择轴的直径会导致齿轮轴系振动变化较大,而按扭转强度公式选择轴的直径齿轮轴系振动变化较小,由此设计轴的直径更加合理。 (4)建立了UTV车整个动力总成系统有限元模型,通过对整个系统进行准静态仿真对变速器箱体强度进行分析,对箱体薄弱环节进行改进,改进后应力值明显的降低,最终达到设计要求。 |
| 作者： | 秦涛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡玉梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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