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汽车主减速器性能及其检测方法研究
作 者: 田磊
导 师: 周晓军;徐志农
学 校: 浙江大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 主减速器 差速器 传动性能 内摩擦力矩 振动性能 检测方法
分类号: U463.21
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 497次
引 用: 4次
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内容摘要
汽车主减速器是汽车传动系中的重要总成,差速器是主减速器总成中的关键部件,它们的质量和性能对整车的性能有很大的影响。本文以实际工程项目为背景,根据主减速器产品生产的特点,分析了主减速器的传动性能和振动性能,制定了典型工况下的检测方案,研制开发出针对上述性能同时又满足工程实践要求的在线检测系统,对以下方面的内容做了主要的研究:(1)介绍主减速器的结构和功能;综述汽车检测技术的国内外研究现状;分析主减速器传动性能和振动性能的研究现状,对道路试验法和台架试验法两种方法进行了比较。(2)介绍最常用的对称式行星齿轮差速器的结构、作用和工作原理,列举主减速器传动性能的评价指标。在此基础上,从摩擦的角度分析差速器内摩擦力矩的组成,建立内摩擦力矩的计算模型;分析差速器的转矩分配性能,建立两侧半轴齿轮的转矩分配关系,总结出差速器内摩擦力矩随主减速器输入转矩变化的规律。对差速器的运动学特性进行分析讨论,探讨典型工况下的差速器传动性能,建立其动力学模型,同时为传动性能的检测提供理论指导。(3)在对主减速器的结构特点和行驶工况作分析后,建立主减速器齿轮传动系统耦合振动模型,用经验公式法计算传动系统的主要参数,分析齿轮耦合系统的固有特性,采用Runge-Kutta数值算法求解在传动误差激励和时变刚度激励下的主减速器振动特性,研究外部参数对振动性能的影响。对出厂主减速器中齿轮的故障形式进行分析,并总结其频谱特征。(4)在理论分析的基础上,对主减速器检测系统作了总体分析,包括检测功能、设计要求和技术参数要求,并在研究四种典型工况的基础上分析检测方案,制定试验方法。然后分别从总体结构、检测流程、测控系统硬件和软件开发等方面对试验台进行综合分析,开发出可以在线检测主减速器传动性能和振动性能的试验系统。文章最后在试验台上对某型号主减速器进行了试验,并对试验结果和现象进行分析讨论。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-7 目录 7-9 第一章 绪论 9-16 1.1 课题的研究背景和意义 9-10 1.2 主减速器概述 10-11 1.3 主减速器性能的研究现状 11-14 1.3.1 国内外汽车检测技术研究现状 11 1.3.2 主减速器传动性能的研究概况 11-12 1.3.3 主减速器振动性能的研究现状 12 1.3.4 主减速器性能检测方法 12-13 1.3.5 台架试验的典型结构 13-14 1.4 论文主要研究的内容 14 1.5 论文的章节安排 14-16 第二章 主减速器传动性能分析 16-32 2.1 对称式行星齿轮差速器概述 16-17 2.1.1 对称式行星齿轮差速器的结构和作用 16-17 2.1.2 对称式行星齿轮差速器的工作原理 17 2.2 主减速器传动性能评价指标 17-18 2.3 对称式行星齿轮差速器的力学特性分析 18-25 2.3.1 差速器内摩擦力矩计算 18-23 2.3.2 差速器输出转矩的分配 23-24 2.3.3 算例分析 24-25 2.4 主减速器运动学分析 25-27 2.5 典型工况下的运动学分析 27-31 2.6 本章小结 31-32 第三章 主减速器振动性能研究 32-56 3.1 主减速器系统振动机理 32-33 3.2 主减速器耦合振动动力学模型的建立 33-44 3.2.1 主减速器振动模型的建立 33-35 3.2.2 主减速器齿轮传动系统动力学方程 35-40 3.2.3 模型中主要参数的确定 40-44 3.3 齿轮传动系统的固有特性分析 44 3.4 齿轮传动系统振动响应分析 44-53 3.4.1 主减速器传动系统动力学方程的求解方法 44-45 3.4.2 动力学方程的处理 45-47 3.4.3 主减速器系统振动响应的数值分析 47-48 3.4.4 外部参数对齿轮传动系统振动响应的影响 48-53 3.5 主减速器异常振动分析 53-55 3.6 本章小结 55-56 第四章 主减速器检测系统研究 56-78 4.1 主减速器检测系统总体分析 56-63 4.1.1 检测系统的总体功能分析和设计要求 56-57 4.1.2 主减速器传动性能检测方案分析 57-59 4.1.3 主减速器振动性能检测方案分析 59-62 4.1.4 检测系统的总体结构 62 4.1.5 检测流程 62-63 4.2 检测系统硬件系统设计 63-67 4.3 检测系统软件设计 67-72 4.3.1 软件总体分析 67-68 4.3.2 软件系统的模块化设计 68-72 4.4 检测结果数据分析 72-77 4.4.1 主减速器传动性能检测结果讨论 72-74 4.4.2 主减速器振动性能检测结果分析 74-77 4.5 本章小结 77-78 第五章 总结和展望 78-80 5.1 研究工作总结 78 5.2 未来工作的展望 78-80 参考文献 80-84 附录 84-85 致谢 85
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 传动系统 > 机械传动
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