本文關(guān)鍵詞：變速器齒輪敲擊動(dòng)力學(xué)建模及多源激勵(lì)因素分析

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【摘要】：汽車(chē)變速器敲擊噪聲控制能力在整車(chē)性能評(píng)估中占據(jù)的地位越來(lái)越高。變速器敲擊噪聲主要表現(xiàn)為嚙合齒輪的振動(dòng)沖擊,研究各種內(nèi)、外源激勵(lì)因素引起變速器齒輪敲擊振動(dòng)的作用機(jī)理及其非線(xiàn)性規(guī)律,具有十分重要的意義。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),本文針對(duì)變速器單級(jí)齒輪對(duì)開(kāi)展動(dòng)力學(xué)建模,考慮具有非線(xiàn)性作用效果的內(nèi)、外源激勵(lì)因素,得到多參數(shù)影響下的齒輪敲擊動(dòng)力學(xué)模型。分別利用數(shù)值分析、軟件仿真的方法得到齒輪敲擊的數(shù)值響應(yīng)解及可視化敲擊狀態(tài),分析各種因素對(duì)齒輪敲擊的影響規(guī)律。具體工作如下:(1)介紹汽車(chē)變速器齒輪敲擊動(dòng)力學(xué)建模以及敲擊噪聲的分析、預(yù)測(cè)和控制等領(lǐng)域的研究進(jìn)展,分析目前各種建模、仿真方法存在的不足之處,對(duì)本文即將開(kāi)展的工作進(jìn)行綜述。(2)分析變速器工作原理以及傳動(dòng)齒輪發(fā)生振動(dòng)敲擊的機(jī)理,針對(duì)引起傳動(dòng)系統(tǒng)非承載齒輪對(duì)振動(dòng)敲擊的各種主要內(nèi)、外源類(lèi)型激勵(lì),研究輸入轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、時(shí)變嚙合剛度、齒側(cè)間隙、動(dòng)態(tài)嚙合誤差、嚙合阻尼等因素造成齒輪嚙合過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)、敲擊的原因。(3)針對(duì)單級(jí)齒輪對(duì)開(kāi)展考慮輸入轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、時(shí)變剛度、齒側(cè)間隙、嚙合阻尼、嚙合誤差等因素的敲擊動(dòng)力學(xué)建模。對(duì)比分析三種敲擊判定依據(jù),提出本文將使用的敲擊判定方法。(4)開(kāi)展變速器齒輪敲擊數(shù)值分析,對(duì)單級(jí)齒輪副敲擊動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行無(wú)量綱處理,借助于MATLAB軟件,利用Runge-Kutta算法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值響應(yīng)求解。結(jié)果表明:齒輪側(cè)隙、時(shí)變嚙合剛度、嚙合誤差、輸入轉(zhuǎn)矩等因素幅值增加會(huì)引起敲擊力的增大,造成敲擊狀態(tài)在單側(cè)、雙側(cè)敲擊之間轉(zhuǎn)換,影響系統(tǒng)周期性;嚙合阻尼的增大能夠改善敲擊的劇烈狀況;輸入轉(zhuǎn)速主要決定了系統(tǒng)振動(dòng)的頻率,對(duì)系統(tǒng)周期性作用明顯。(5)開(kāi)展變速器齒輪敲擊仿真分析,利用AMEsim仿真軟件建立二軸式五擋手動(dòng)變速器模型,探究一擋到五擋車(chē)速過(guò)渡過(guò)程中各擋位齒輪副分別處于承載、非承載狀態(tài)時(shí)的敲擊規(guī)律。選取一擋和二擋行駛工況,分別以上述激勵(lì)因素為研究對(duì)象,分析非承載齒輪的敲擊狀態(tài)。結(jié)果表明:處于非承載狀態(tài)下的齒輪副更容易發(fā)生敲擊;各種激勵(lì)因素對(duì)齒輪系統(tǒng)的敲擊影響規(guī)律與對(duì)上述單級(jí)齒輪副分析得到的影響規(guī)律基本一致。
【關(guān)鍵詞】：變速器齒輪 敲擊噪聲 多源激勵(lì)因素 動(dòng)力學(xué)建模 AMEsim仿真
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.212
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-19
• 2 變速器齒輪敲擊發(fā)生機(jī)理及多源激勵(lì)因素介紹19-27
• 2.1 變速器工作原理19-20
• 2.2 變速器齒輪敲擊噪聲20-21
• 2.2.1 發(fā)生機(jī)理20
• 2.2.2 敲擊形式20-21
• 2.3 齒輪敲擊外源激勵(lì)21-22
• 2.3.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)21-22
• 2.3.2 輸入轉(zhuǎn)速22
• 2.4 齒輪敲擊內(nèi)源激勵(lì)22-26
• 2.4.1 時(shí)變嚙合剛度22-24
• 2.4.2 嚙合阻尼24-25
• 2.4.3 齒側(cè)間隙25-26
• 2.4.4 嚙合誤差26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 單級(jí)齒輪對(duì)敲擊動(dòng)力學(xué)建模及敲擊判斷27-35
• 3.1 多體動(dòng)力學(xué)建模概述27-28
• 3.1.1 動(dòng)力學(xué)分析方法27
• 3.1.2 多剛體動(dòng)力學(xué)建模27-28
• 3.1.3 多柔體動(dòng)力學(xué)建模28
• 3.2 單級(jí)齒輪對(duì)敲擊動(dòng)力學(xué)建模28-32
• 3.2.1 一般動(dòng)力學(xué)建模28-29
• 3.2.2 多源激勵(lì)下敲擊建模29-31
• 3.2.3 模型無(wú)量綱處理31-32
• 3.3 齒輪敲擊的判定條件32-34
• 3.3.1 齒輪敲擊門(mén)檻32-33
• 3.3.2 以振動(dòng)角速度為判定條件33
• 3.3.3 以接觸力為判定條件33-34
• 3.3.4 以形變量為判定條件34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 變速器齒輪敲擊激勵(lì)因素?cái)?shù)值分析35-47
• 4.1 數(shù)值分析方法35-36
• 4.1.1 Runge-Kutta算法35
• 4.1.2 模型參數(shù)說(shuō)明35-36
• 4.2 系統(tǒng)整體響應(yīng)結(jié)果與分析36-37
• 4.3 外源激勵(lì)響應(yīng)結(jié)果與分析37-40
• 4.3.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)37-38
• 4.3.2 輸入轉(zhuǎn)速38-40
• 4.4 內(nèi)源激勵(lì)響應(yīng)結(jié)果與分析40-45
• 4.4.1 時(shí)變嚙合剛度40-42
• 4.4.2 嚙合阻尼42-43
• 4.4.3 齒側(cè)間隙43-44
• 4.4.4 嚙合誤差44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-47
• 5 變速器系統(tǒng)敲擊激勵(lì)因素仿真分析47-73
• 5.1 AMEsim動(dòng)力學(xué)仿真概述47-48
• 5.1.1 AMEsim軟件介紹47
• 5.1.2 AMEsim動(dòng)力學(xué)仿真原理47-48
• 5.2 手動(dòng)變速器系統(tǒng)仿真建模48-52
• 5.3 不同車(chē)速工況下齒輪敲擊結(jié)果及分析52-58
• 5.3.1 齒輪敲擊仿真結(jié)果52-58
• 5.3.2 齒輪敲擊仿真分析58
• 5.4 外源激勵(lì)對(duì)齒輪敲擊的影響58-64
• 5.4.1 輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)59-62
• 5.4.2 輸入轉(zhuǎn)速62-64
• 5.5 內(nèi)源激勵(lì)對(duì)齒輪敲擊的影響64-72
• 5.5.1 時(shí)變嚙合剛度64-67
• 5.5.2 嚙合阻尼67-69
• 5.5.3 齒側(cè)間隙69-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80

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