手动变速器齿轮承载能力仿真计算及试验验证

李鹏, 王晓娟, 邓庆斌 华晨汽车工程研究院
【摘要】 汽车变速器作为汽车传动系统中关键部件之一, 对汽车的动力性经济性､操纵舒适型､NVH 性能有直接的影响｡而齿轮传动系统作为变速器中最主要的组成部分, 历来是研究的重点｡随着汽车技术的不断提高, 对变速器结构强度的要求越来越高, 本文以某型手动机械变速器为研究对象, 建立了变速器 ROMAX 仿真分析模型, 并对各齿轮组承载能力进行分析, 并通过总成疲劳耐久试验进行仿真验证｡
【关键词】 汽车变速器, 强度, 承载能力, 耐久试验验证

引 言
汽车手动变速器通过离合器与发动机相连接的, 变速器主从动齿轮之间进行动力和转矩的传递, 由于主从动齿轮的齿数与直径不同, 变速器的传动比也不同, 汽车在不同工况下的加速度和力也不同｡变速器的好坏与汽车的使用寿命有很大的关系｡齿轮传动系统包括轴承､齿轮轴和各档齿轮, 而齿轮是汽车变速器中最容易发生损坏的元件, 也是历来研究的重点｡变速器中主要承受力矩和力的即是各档齿轮对, 因此变速器齿轮相对于轴承､齿轮轴､同步器等更容易发生损坏｡齿轮传动具有准确､可靠､使用寿命长等优点, 在工程领域具有很高的应用性, 尤其是在汽车行业｡齿轮的质量好坏与寿命直接影响着汽车性能, 若齿轮由于设计或者加载等发生损坏, 可能会造成很大的不良后果｡变速器齿轮的工作载荷和转速经常发生变化, 并且处于在高负荷状态, 尤其是手动变速器会出现挂错档等情况, 因此经常出现点蚀､断齿等问题｡而与之相关的齿轮特性是齿轮接触疲劳强度与弯曲疲劳强度｡本文以汽车手动变速器为研究对象, 通过 ROMAX 软件建立变速器总成仿真分析模型, 在考虑系统变形的影响下, 基于国家标准对变速器系统中的圆柱齿轮承载能力进行计算, 并通过总成疲劳耐久台架试验对比验证仿真分析 模型｡

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