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混合动力变速器建模与有限元分析
| 论文题名： | 混合动力变速器建模与有限元分析 |
| 关键词： | 混合动力汽车;变速器;传动系统;三维建模;运动仿真;有限元分析 |
| 摘要： | 当今设计低能耗、清洁型的混合动力汽车成为各公司研发的主流方向,而变速器做为混合动力传动系统的一部分,它实现了油、电的动力混合及变速,故对混合动力汽车的发展起到了至关重要的作用。本文主要研究工作如下: 本文首先通过查阅相关文献对混合动力汽车进行分析,明确了混合动力汽车传动系统的运转情况,总结了变速器作为传动系统重要的一个组成部分的变速情况以及在不同工况下,变速器内部齿轮、两个电机、发动机的协调运转情况,即对变速器在不同工况下控制策略的研究;其次,汽车的车速和扭矩与变速器的传动比直接相关,传动比对汽车的动力性和燃油经济性具有重要的影响,故本文针对几种有代表性的工况,计算出了它们的传动比,为之后的工作奠定了基础。 其次本文在对普锐斯二代变速器(斜齿轮)结构分析的基础上,利用测量器材对其齿轮、箱体等进行了详尽的测绘及再设计,计算出变速器的各个重要参数,如齿轮模数、齿数等。然后应用Pro/Engineer软件对普锐斯变速器进行了三维建模与装配,进而又经过模数的转化,计算出直齿变速器的各个参数,并且根据计算出的数据,对比了直齿变速器与普锐斯变速器在结构性上的优缺点。 利用Pro/E软件,选择了三种典型工况(如减速工况等)对变速器的三维模型进行了运动仿真,并在变速器装配及仿真之后进行了干涉检查,最后,利用ANSYS软件对普锐斯变速器的几个重要零件(如输入轴齿轮等)在两种恶劣工况下进行了静力学分析,随后又进行了模态分析,得到了它的应力、应变云图及前五阶振型。结果表明该部件的强度和刚度满足工作要求,自振频率也不会影响变速器的正常工作。 本文通过对普锐斯二代汽车传动系统的结构分析,获得了动力分配器、电机和发动机在不同工况下的控制策略,为混合动力汽车的研发提供了理论依据,进而又对变速器进行了三维建模与装配,这也为更进一步研究普锐斯汽车的特性奠定了基础。本文还对变速器几种零件进行了有限元分析,为变速器的研发提供了帮助。 |
| 作者： | 高研 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王慧武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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