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原文传递重型商用车变速器疲劳寿命试验技术研究与应用

论文题名：	重型商用车变速器疲劳寿命试验技术研究与应用
关键词：	商用车;变速器;疲劳寿命;状态监控;特征辨识
摘要：	重型商用车变速器作为重型商用车辆动力系统的重要组成部分，起着功率调节、传递扭矩和变速等作用，它通过改变传动比以适应重型商用车辆的起步、加速、减速和倒车等多种行驶状态的要求，其性能对整个重型商用车辆的动力性、经济性、舒适性及寿命都有极大的影响。重型商用车变速器相对于乘用车及轻型商用车变速器，其传递功率更大，运行工况更为恶劣，机械系统也更为复杂，对变速器零部件及整体的耐久可靠性提出了更高要求。因此，在保证重型商用车变速器可靠性前提下，为进一步加快新产品的研发，有必要对重型商用车变速器疲劳寿命试验技术进行改进以缩短研发周期。　　本文结合重庆“121”商用车变速器科技支撑示范工程项目“商用车变速器协同创新与关键技术攻关”（cstc2012jcsf-jfzhX0027）研究内容，在综合国内外变速器疲劳寿命试验技术相关研究的基础上，针对重型商用车变速器疲劳寿命试验技术及试验系统的开发开展研究工作，包括基于等效道路载荷谱的重型商用车变速器疲劳寿命试验技术以及加速疲劳寿命试验技术、变速器疲劳寿命试验设备运行状态监控技术、重型商用车变速器疲劳特征辨识技术等，搭建了针对重型商用车变速器的疲劳寿命试验硬件平台，并开发了测控软件系统，为重型商用车变速器新产品开发提供了试验条件，对掌握重型商用车变速器的疲劳寿命特性具有理论和实践意义。　　论文首先进行了重型商用车变速器的疲劳寿命损伤理论研究，通过材料疲劳寿命特性以及变速器系统的疲劳强度指数，研究提出了基于等效道路载荷谱的疲劳寿命试验规范设计流程；根据混合 S-N曲线的概念，获取了适用于变速器试验流程规范的混合S-N曲线，提出了适用于重型商用车变速器的加速疲劳试验方法；将两种方法进行结合，得出的等效道路载荷谱加速疲劳试验方法不但能较好地保持重型商用车变速器的疲劳失效机理，同时大幅降低了疲劳寿命试验时间和成本。　　其次，对变速器疲劳寿命试验设备的运行状态监控方法进行了研究，针对变速器新产品疲劳寿命试验过程中出现的故障征兆参照样本不足的情况，提出了将变速器新产品跑合后的第一次试验数据作为样本数据，以整个变速器试验系统为整体，采用支持向量机（SVM）方法对变速器中后期疲劳寿命试验过程中的故障征兆进行分类，出现相应故障征兆后及时报警或停车，确保试验设备的运行安全。　　针对重型商用车变速器复杂结构特点所导致的疲劳状态信号特征提取困难问题，研究了基于优化的形态滤波器振动信号降噪方法，该方法能较好的提取重型商用车变速器疲劳寿命失效特征信号，对疲劳特征辨识较为准确。　　最后设计搭建了大功率电封闭式的重型商用车变速器疲劳寿命试验系统，对试验台机械机构、电气结构、测控系统进行了详细的硬件设计，完成了安装调试。并针对本文研究的重型商用车变速器疲劳寿命技术方法进行了测控软件开发，通过软件实现了的相关技术的应用。　　对研究的重型商用车变速器疲劳寿命试验技术以及研发的试验设备进行了试验验证，试验结果表明本文论述的重型商用车变速器疲劳寿命试验技术及试验系统具有一定的先进性和合理性。
作者：	谭伟
专业：	机械工程
导师：	陈小安
授予学位：	博士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文