载重车驱动桥主减速器传动效率优化分析

发布时间：2020-04-04 21:25

【摘要】：驱动桥传动系统位于汽车发动机与驱动车轮之间,能够增扭降速,实现动力传递,是汽车传动系统的重要组成部分,在驱动桥工作过程中,机械传动必然会引起一定程度的功率损失,其功率损失的大小决定了驱动桥传动效率的高低,是评价整车燃油经济性的重要技术指标。随着环保意识的增强以及国家政府大力支持的环境下,人们对高效、高技术性能的高端载重车更加青睐,提高载重车驱动桥传动效率有着重要的现实意义。本文以载重车Q435驱动桥为研究对象,分析驱动桥传递扭矩路径,结合齿轮啮合原理及弹流润滑的相关知识对驱动桥功率损失的主要部件主减速器进行功率损失分析,得出主减速器的功率损失主要在以下三个方面:齿轮啮合功率损失、轴承摩擦功率损失、齿轮搅油功率损失。参考各部分功率损失的经验公式建立理论模型。在传动系统试验台架上对Q435系列驱动桥进行了实验测试,结合准双曲面齿轮啮合效率,得到了驱动桥传动效率各影响因素的曲线,并采集了在不同外界条件输入下的测试结果,修正了驱动桥主减速传动效率理论模型,得到了关于外部使用条件的传动效率模型。基于驱动桥主减速器功率损失理论模型,以主减速器的体积、齿轮啮合损失效率、驱动桥主减速器的功率损失为优化目标,以齿轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度作为约束条件,建立主减速器齿轮的优化模型。基于遗传算法,对主减速器优化模型,利用MATLAB全局优化工具箱中的函数进行求解,并运用KIMOS软件对优化结果进行强度验证及啮合特性的检查,结果证明经过主减速器齿轮结构参数的优化,齿轮啮合效率提高了3.5966%。主减速器功率损失的分析、台架试验的研究以及对准双面齿轮结构参数优化的研究对优化驱动桥传动效率、提高驱动桥传动效率、改善整车动力性和提高载重车燃油经济性等具有较大的作用。
【图文】：

图 1-1 我国近三年的载重车销售及增速Fig1-1 Sales and growth of nearly three years in China national heavy truck载重车驱动桥在工作时，输入功率经过驱动桥传动系统中机械传动必然产生一定的功率损失，在驱动桥中产生的功率损失主要有主减速器齿轮啮合功率损失、差速器齿轮啮合功率损失、各总成内轴承的摩擦功率损失、旋转件的搅油及风阻功率损失等。差速器只有在车辆转弯时产生功率损失，因此载重车直线行驶时，驱动桥的功率损失主要集中在主减速器内，，因此分析研究驱动桥主减速器功率损失及主要影响因素显得尤为重要。本课题以 Q435 系列驱动桥为研究对象，针对载重车驱动桥主减速功率损失的问题，对该桥主减速内零部件的功率损失进行分析计算，建立各部分的功率损失理论模型，并将理论模型与试验数据进行对比，修正了驱动桥主减速传动效率理论模型并得到了关于外部使用条件的传动效率模型；根据实验分析结果及齿轮啮合

准双面齿轮副Fig.2-5HypoidGearpair
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.218

【参考文献】

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本文编号：2614092