【摘要】：變速器是車輛傳動(dòng)系統(tǒng)中是非常重要的組成部分,變速器性能的優(yōu)劣直接影響著整車性能的好壞,故不論是對(duì)變速器的研發(fā)還是制造都需要進(jìn)行大量試驗(yàn),以此來判斷變速器的各種性能參數(shù)能否達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。變速器研發(fā)和制造環(huán)節(jié)中必不可少的試驗(yàn)設(shè)備—變速器試驗(yàn)臺(tái),主要用在研發(fā)過程中的變速器性能試驗(yàn)以及制造過程中的變速器出廠校驗(yàn)試驗(yàn)。本課題的研究對(duì)象是大功率液力變速器試驗(yàn)臺(tái),主要用于大功率液力變速器的檢測測量。相比普通的變速器試驗(yàn)臺(tái),大功率液力變速器試驗(yàn)臺(tái)具有大功率、大扭矩、重載等特點(diǎn)。我國在大功率液力變速器方面的關(guān)鍵技術(shù)底子比較薄弱,且對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備更是少見,故本課題的研究對(duì)我國大功率液力變速器試驗(yàn)臺(tái)的自主研發(fā)具有指導(dǎo)作用和借鑒意義,同時(shí)對(duì)我國提升大功率液力變速器的研發(fā)能力和核心技術(shù)的掌握起到了促進(jìn)作用。大功率、大扭矩、重載的特點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的靜、動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求,且結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗振性大大影響著試驗(yàn)臺(tái)的整體性能,將直接反應(yīng)到試驗(yàn)臺(tái)測量精度上,所以對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵零部件試驗(yàn)臺(tái)底座、高速加載主軸進(jìn)行系統(tǒng)研究是很有必要的。本文以450k W液力變速器試驗(yàn)臺(tái)為主體,完成了對(duì)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的搭建和機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以試驗(yàn)臺(tái)高速加載主軸、驅(qū)動(dòng)及前加載底座為研究對(duì)象。用有限元軟件ABAQUS作為分析工具,對(duì)試驗(yàn)臺(tái)高速加載主軸、驅(qū)動(dòng)及前加載底座進(jìn)行分析研究及優(yōu)化設(shè)計(jì),主要研究內(nèi)容及方法包括:(1)以原有試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)及前加載底座結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,用ABAQUS對(duì)底座的抗振性能進(jìn)行分析研究,主要研究了不同元結(jié)構(gòu)及不同約束布置形式對(duì)底座動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律,并在對(duì)底座拓?fù)鋬?yōu)化的基礎(chǔ)上對(duì)底座的筋板進(jìn)行了尺寸優(yōu)化。對(duì)優(yōu)化前后底座進(jìn)行了比較分析,得到優(yōu)化后的底座在重量減輕17.75%的同時(shí),一階固有頻率提高26.27%。該優(yōu)化路線為相似結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)臺(tái)底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一種新的設(shè)計(jì)路徑。(2)應(yīng)用ABAQUS自帶的建模模塊建立了大功率液力變速器試驗(yàn)臺(tái)高速加載主軸的三維模型,采用ABAQUS中的彈簧單元來簡化主軸的軸承支承邊界條件,建立了高速加載主軸的有限元分析數(shù)字模型。運(yùn)用參數(shù)化討論的研究方法,深入研究了不同規(guī)格矩形花鍵與不同直徑軸頸組合主軸結(jié)構(gòu)、不同主軸跨距對(duì)高速加載主軸靜動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律,并最終得到高速加載主軸的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果為提升試驗(yàn)臺(tái)的整體性能提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U467
【圖文】：

車輛外部環(huán)境、車輛受載情況等等[5]。當(dāng)前，常用的智能換控控制方式有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)換擋控制、自學(xué)習(xí)換擋控制、還有模糊換控控制[6][7]。在重型車輛，工程機(jī)械和軍用特種車輛等領(lǐng)域，國外發(fā)達(dá)國家基本都采用大功率液力變速器，并由此產(chǎn)生了許多有知名度的廠商，比較出名的有美國 Allison、美國 CAT、德國 ZF 等等。美國 ALLISON 公司自 1946 年開始對(duì)變速器進(jìn)行研制以來，在通過將近 70 年的漫長發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為全球在重載車輛大功率液力機(jī)械變速器領(lǐng)域的先驅(qū)，目前，該公司的變速器產(chǎn)品己經(jīng)成功發(fā)展到了第五代[8]。Allison 變速器自從 19 世紀(jì)70 年代進(jìn)入中國市場以來，已經(jīng)在我國眾多領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用。美國 CAT 公司在工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、采礦裝備、天然氣引擎、柴油機(jī)、工程機(jī)械等領(lǐng)域擁有上百年的技術(shù)積淀，同時(shí)也是大功率液力機(jī)械變速器技術(shù)新成長起來的優(yōu)秀者[9]，其液力機(jī)械變速器產(chǎn)品從 65kW 至 466kW 都有涉獵，并迅速得到了推廣應(yīng)用。德國 ZF 公司從成立至今經(jīng)過了百年的歷史沉淀，其變速器產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到了工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，覆蓋面相當(dāng)廣泛，包含各種輕、中、重型液力變速器，尤其在大功率液力變速器方面在業(yè)界享有極高的聲譽(yù)。

圖 1.2 國產(chǎn)大功率液力變速器貴州凱星液力傳動(dòng)機(jī)械有限公司是一家將研發(fā)、制造、銷售大功率液力變?yōu)橐惑w的企業(yè)，這在國內(nèi)是比較罕見的，其生產(chǎn)的大功率液力變速器產(chǎn)W 到 3000kW 都有涉獵，主要被應(yīng)用于民用高端商務(wù)車輛、工程機(jī)械、油設(shè)備、軍用特種車輛等領(lǐng)域[13]。中國兵器內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)有限公司于 2012 年獲得了國家科技部“大動(dòng)變速器研發(fā)”項(xiàng)目的批準(zhǔn)，通過多年的努力，不但在基礎(chǔ)理論原理方面

液力機(jī)械變速器方面有很深的技術(shù)積累，國外對(duì)其的研究歷史的研究使國外掌握了對(duì)其產(chǎn)業(yè)化的能力，并且有相當(dāng)豐富的生產(chǎn)有相當(dāng)完善的研發(fā)體系與試驗(yàn)規(guī)范[17][18]。在美國、日本等對(duì)液力技術(shù)的國家都針對(duì)不同的液力機(jī)械變速器檢測項(xiàng)目制定了一系列美國通用汽車公司就針對(duì)液力機(jī)械變速器研發(fā)了循環(huán)循環(huán)振動(dòng)試等一系列的試驗(yàn)并制定了試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[19]。試驗(yàn)臺(tái)架設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)被國外知名的變速器企業(yè)與汽車公司壟日本 Horiba、奧地利 AVL。oriba 公司在車輛變速器測試系統(tǒng)方面進(jìn)行了很多年的不懈研發(fā)常先進(jìn)的技術(shù)，該公司研發(fā)的全輪驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)不但可以進(jìn)行穩(wěn)對(duì)實(shí)際路況進(jìn)行模擬甚至是對(duì)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)圖譜進(jìn)行模擬[20]。 AVL 的內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域在世界上享有極好的聲譽(yù)，是世界三大內(nèi)燃機(jī)上世紀(jì)五十年代便開啟了對(duì)變速器試驗(yàn)臺(tái)架的研發(fā)，它研制出的試精度高、試驗(yàn)項(xiàng)目齊全，在世界上得到了極高的聲譽(yù)[21]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2797514