手動變速器齒輪承載能力仿真計算及試驗驗證

李鵬, 王曉娟, 鄧慶斌 華晨汽車工程研究院
【摘要】 汽車變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中關(guān)鍵部件之一, 對汽車的動力性經(jīng)濟性?操縱舒適型?NVH 性能有直接的影響?而齒輪傳動系統(tǒng)作為變速器中最主要的組成部分, 歷來是研究的重點?隨著汽車技術(shù)的不斷提高, 對變速器結(jié)構(gòu)強度的要求越來越高, 本文以某型手動機械變速器為研究對象, 建立了變速器 ROMAX 仿真分析模型, 并對各齒輪組承載能力進行分析, 并通過總成疲勞耐久試驗進行仿真驗證?
【關(guān)鍵詞】 汽車變速器, 強度, 承載能力, 耐久試驗驗證

引 言
汽車手動變速器通過離合器與發(fā)動機相連接的, 變速器主從動齒輪之間進行動力和轉(zhuǎn)矩的傳遞, 由于主從動齒輪的齒數(shù)與直徑不同, 變速器的傳動比也不同, 汽車在不同工況下的加速度和力也不同?變速器的好壞與汽車的使用壽命有很大的關(guān)系?齒輪傳動系統(tǒng)包括軸承?齒輪軸和各檔齒輪, 而齒輪是汽車變速器中最容易發(fā)生損壞的元件, 也是歷來研究的重點?變速器中主要承受力矩和力的即是各檔齒輪對, 因此變速器齒輪相對于軸承?齒輪軸?同步器等更容易發(fā)生損壞?齒輪傳動具有準(zhǔn)確?可靠?使用壽命長等優(yōu)點, 在工程領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用性, 尤其是在汽車行業(yè)?齒輪的質(zhì)量好壞與壽命直接影響著汽車性能, 若齒輪由于設(shè)計或者加載等發(fā)生損壞, 可能會造成很大的不良后果?變速器齒輪的工作載荷和轉(zhuǎn)速經(jīng)常發(fā)生變化, 并且處于在高負(fù)荷狀態(tài), 尤其是手動變速器會出現(xiàn)掛錯檔等情況, 因此經(jīng)常出現(xiàn)點蝕?斷齒等問題?而與之相關(guān)的齒輪特性是齒輪接觸疲勞強度與彎曲疲勞強度?本文以汽車手動變速器為研究對象, 通過 ROMAX 軟件建立變速器總成仿真分析模型, 在考慮系統(tǒng)變形的影響下, 基于國家標(biāo)準(zhǔn)對變速器系統(tǒng)中的圓柱齒輪承載能力進行計算, 并通過總成疲勞耐久臺架試驗對比驗證仿真分析 模型?

【正文內(nèi)容】