纯电动汽车两挡自动变速器箱体动态特性研究

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1、学校代号10532学号S12021094分类号U463.2密级公开硕士学位论文纯电动汽车两挡自动变速器箱体动态特性研究学位申请人姓名金红光培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称周云山教授学科专业机械工程研究方向变速器箱体动态仿真论文提交日期2015年05月18日学校代号：10532学号：S12021094密级：公开湖南大学硕士学位论文纯电动汽车两挡自动变速器箱体动态特性研究学位申请人姓名：金红光导师姓名及职称：周云山教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月18日论文答辩日期：2015年5月29日答辩委员会主席：龚金科教授DynamicCharacte

2、risticsResearchofaTwo-speedAutomaticTransmissionHousingforPureElectricVehicleByJinHongguangB.E.(ShandongUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinAutomotiveEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZH

3、OUYunshanMay,2015I纯电动汽车两挡自动变速器箱体动态特性研究摘要汽车变速器作为汽车动力总成核心零部件，在车辆运行时所受载荷较为复杂，其动态特性对整车影响较大，本课题以某款纯电动汽车两挡自动变速器（2AMT）为研究对象，对变速器箱体的动态特性进行分析，主要工作及成果如下：（1）为了更加系统全面地分析引起变速器箱体振动的内部载荷激励，对其振动产生的机理进行分析，主要包括齿轮时变啮合刚度、阻尼及误差。为降低计算成本，截取某一对相互啮合的轮齿建立有限元分析模型，以大、小齿轮每转动3°为一个间隔对模型接触位置进行调整，得出不同位置处齿廓曲面的法向接触力与轮齿综合弹性变形，进而通过计算

4、得出齿轮时变啮合刚度、阻尼，利用正弦函数近似模拟齿轮时变啮合误差，最终得出箱体振动的内部载荷激励。（2）为充分考虑传动轴柔性效应，用其模态中性文件建立齿轮传动系统刚柔耦合模型，同时将以上得出的内部载荷激励施加在齿轮传动系统的等效模型上，得出各轴承处动态载荷激励。（3）对变速器箱体进行模态分析，利用Lanczos方法得出箱体前30阶固有频率与主振型，同时计算出各齿轮对啮合频率。结果表明齿轮啮合频率可能与箱体第一阶、第二阶固有频率产生重合，从而引起共振。（4）纯电动汽车所用驱动电机工作时会产生转矩波动，可利用简谐激振力近似模拟这种周期性的扭矩变化，从而可利用谐响应分析法对变速器箱体在频域上进行

5、动态响应分析。结果表明变速器箱体所受应力大部分集中在各轴承座、悬置点、主减速器左右壁处，各节点产生较大位移的频率主要与变速器箱体的第3阶、第6阶、第8阶固有频率相接近，变速器箱体强度与刚度均能满足设计要求。（5）基于各轴承座处动态载荷激励，利用瞬态动力学方法得出变速器箱体在时域上的动态响应。结果表明变速器箱体的薄弱环节主要集中在前、后箱体各轴承位置处以及箱体外壁处，需要通过增加壁厚或增加加强筋的方式来进行改善。关键词：纯电动汽车；两挡自动变速器；内部载荷激励；刚柔耦合；模态分析；谐响应分析；瞬态动力学分析II硕士学位论文AbstractAutomotivetransmissionisani

6、mportantcorecomponentsinpowertrain.Whenitworks,itsufferscomplexloads,itsdynamicresponsecharacteristicshasextremelyimportantinfluenceontheoperationofthevehicle.Thispapermainlyresearchedthedynamicresponsecharacteristicsofatwo-speedautomatictransmission(2AMT).Themainworksandachievementsareasfollows:(

7、1)Inordertoanalysetheinternalloadexcitationwhichcausesthevibrationofthegearboxhousingsystematicallyandcomprehensively,thispaperresearcheditsvibrationmechanism,includinggearmeshtime-varyingstiffness,time-varyingda