自动变速箱齿轮变位研究及优化设计
发布时间：2021-02-12 05:06
变速箱为公交车中的重要部件,而齿轮作为变速箱中的核心部件,其性能及寿命直接关系着整个车体的性能和寿命。为了实现其经济性和结构轻量化,在齿轮零件设计的过程中除了保证其使用寿命的同时还需要有良好的传动质量,这些要求基本上取决于两方面,一是齿轮参数,二是齿轮本体结构、材料及热处理。而变位系数为齿轮参数中最重要的参数之一。基于此,本文以齿轮传动基本原理为基础,围绕齿轮变位进行系统性研究,并借助KISSsoft软件验证优化后的设计数值。论文主要内容如下。首先本文介绍了课题研究的背景,简介了乘用车变速箱类型及发展状态,紧接着介绍了两速档自动变速箱的传动结构及参数,齿轮及汽车齿轮的发展历史,分析了国内外齿轮变位系数的研究情况,提出了本文需要解决的问题和解决方法,阐述了自动变速箱中齿轮变位系数研究的目的和意义。然后根据齿轮设计中各种限制条件,导出各限制条件跟变位系数的关系式,并根据给定的基本齿轮参数,基于Excel软件做出齿轮变位系数跟各项传动质量如齿轮根切、齿形重合度要求、齿顶宽度、齿根渐开线干涉等的关系线图,直接查找出满足各项传动质量要求的变位系数的范围及要求,为后续的优化设计提供计算基础。其次介...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略语表
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 乘用车自动变速箱
1.2.1 自动变速箱类型及发展状态
1.2.2 乘用车2AT自动变速箱结构
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内外汽车齿轮研究现状
1.3.2 国外齿轮变位系数研究现状
1.3.3 国内齿轮变位系数研究现状
1.4 本文主要研究的目的
1.5 本文主要研究的内容
1.6 本章小结
第二章 变位系数限制条件及线图
2.1 引言
2.2 变位齿轮
2.3 变位斜齿轮的几何尺寸计算
2.4 变位系数跟限制条件的关系式及曲线图
2.4.1 根切限制跟变位系数的关系
2.4.2 重合度跟变位系数的关系
2.4.3 齿顶厚跟变位系数的关系
2.4.4 啮合干涉检验跟变位系数的关系
2.4.5 齿轮侧隙跟变位系数的关系
2.5 本章小结
第三章 基于等强度等寿命设计的变位系数研究
3.1 引言
3.2 常用汽车齿轮材料及热处理
3.3 基于等强度设计的变位系数分配
3.4 基于等寿命设计的变位系数分配
3.5 本章小结
第四章 基于等滑动率的变位系数优化设计
4.1 引言
4.2 鲍威尔迭代
4.2.1 建立目标函数
4.2.2 建立约束条件
4.2.2.1 等式约束条件
4.2.2.2 不等式的约束条件
4.2.3 建立惩罚函数
4.2.4 迭代计算
4.2.5 结果分析
4.3 遗传算法
4.3.1 确定变量及约束条件
4.3.2 确定适应度函数
4.3.3 设计遗传算子
4.3.4 迭代计算及结果分析
4.4 两种计算结果比较
4.5 本章小结
第五章 基于KISSSOFT的变位系数验证
5.1 引言
5.2 KISSSOFT参数输入及运算结果汇总
5.2.1 KISSSOft软件中等强度等寿命设计
5.2.2 KISSSOft输入参数整理
5.3 约束条件检验
5.3.1 中心距等式检验
5.3.2 根切检验
5.3.3 齿顶宽度检验
5.3.4 齿根处啮合时过渡曲线干涉检验
5.3.5 重合度检验
5.4 滑动率检验
5.5 强度安全系数校验
5.5.1 运行参数
5.5.2 结果分析
5.6 齿面接触分析（TCA, Tooth Contact Analysis）
5.6.1 齿根弯曲应力
5.6.2 齿面接触应力
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]变速箱无侧隙齿轮组设计[J]. 马峻. 汽车实用技术. 2017(16)
[2]汽车变速器细高齿齿轮优化设计方法[J]. 张林. 汽车工艺师. 2017(03)
[3]纯电动汽车两挡自动变速器传动装置的设计[J]. 汤金沁,王玉林,朱虹燃,徐统伟. 农业装备与车辆工程. 2016(10)
[4]国内齿轮研究现状及问题研究[J]. 赵韩,吴其林,黄康,邱明明,刘鹏. 机械工程学报. 2013(19)
[5]变位系数对齿轮齿根弯曲应力影响的研究[J]. 麻军德,吴立言,常乐浩,许泽仁. 机械传动. 2012(05)
[6]变速器齿轮轴变形对齿轮接触状态的影响[J]. 李杰,张磊,赵旗,黄朝胜. 汽车工程. 2012(02)
[7]少齿数齿轮传动变位系数电子封闭图的研究[J]. 王保民,李鹏. 机械传动. 2011(12)
[8]汽车自动变速箱的发展现状及其技术趋势[J]. 赵强,谢峰,余天明. 机械. 2010(12)
[9]汽车变速箱齿轮常用材料及焊接性[J]. 李波. 广西轻工业. 2010(07)
[10]大重合度汽车变速器齿轮的接触应力与噪声分析[J]. 李杰,张磊,赵旗. 汽车技术. 2009(04)
硕士论文
[1]变位系数对高转速齿轮传动质量的改善研究[D]. 李刘伟.西南科技大学 2019
[2]用于选取齿轮变位系数的电子封闭图的研究[D]. 马翠龙.华中农业大学 2007
本文编号：3030307
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略语表
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 乘用车自动变速箱
1.2.1 自动变速箱类型及发展状态
1.2.2 乘用车2AT自动变速箱结构
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内外汽车齿轮研究现状
1.3.2 国外齿轮变位系数研究现状
1.3.3 国内齿轮变位系数研究现状
1.4 本文主要研究的目的
1.5 本文主要研究的内容
1.6 本章小结
第二章 变位系数限制条件及线图
2.1 引言
2.2 变位齿轮
2.3 变位斜齿轮的几何尺寸计算
2.4 变位系数跟限制条件的关系式及曲线图
2.4.1 根切限制跟变位系数的关系
2.4.2 重合度跟变位系数的关系
2.4.3 齿顶厚跟变位系数的关系
2.4.4 啮合干涉检验跟变位系数的关系
2.4.5 齿轮侧隙跟变位系数的关系
2.5 本章小结
第三章 基于等强度等寿命设计的变位系数研究
3.1 引言
3.2 常用汽车齿轮材料及热处理
3.3 基于等强度设计的变位系数分配
3.4 基于等寿命设计的变位系数分配
3.5 本章小结
第四章 基于等滑动率的变位系数优化设计
4.1 引言
4.2 鲍威尔迭代
4.2.1 建立目标函数
4.2.2 建立约束条件
4.2.2.1 等式约束条件
4.2.2.2 不等式的约束条件
4.2.3 建立惩罚函数
4.2.4 迭代计算
4.2.5 结果分析
4.3 遗传算法
4.3.1 确定变量及约束条件
4.3.2 确定适应度函数
4.3.3 设计遗传算子
4.3.4 迭代计算及结果分析
4.4 两种计算结果比较
4.5 本章小结
第五章 基于KISSSOFT的变位系数验证
5.1 引言
5.2 KISSSOFT参数输入及运算结果汇总
5.2.1 KISSSOft软件中等强度等寿命设计
5.2.2 KISSSOft输入参数整理
5.3 约束条件检验
5.3.1 中心距等式检验
5.3.2 根切检验
5.3.3 齿顶宽度检验
5.3.4 齿根处啮合时过渡曲线干涉检验
5.3.5 重合度检验
5.4 滑动率检验
5.5 强度安全系数校验
5.5.1 运行参数
5.5.2 结果分析
5.6 齿面接触分析（TCA, Tooth Contact Analysis）
5.6.1 齿根弯曲应力
5.6.2 齿面接触应力
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]变速箱无侧隙齿轮组设计[J]. 马峻. 汽车实用技术. 2017(16)
[2]汽车变速器细高齿齿轮优化设计方法[J]. 张林. 汽车工艺师. 2017(03)
[3]纯电动汽车两挡自动变速器传动装置的设计[J]. 汤金沁,王玉林,朱虹燃,徐统伟. 农业装备与车辆工程. 2016(10)
[4]国内齿轮研究现状及问题研究[J]. 赵韩,吴其林,黄康,邱明明,刘鹏. 机械工程学报. 2013(19)
[5]变位系数对齿轮齿根弯曲应力影响的研究[J]. 麻军德,吴立言,常乐浩,许泽仁. 机械传动. 2012(05)
[6]变速器齿轮轴变形对齿轮接触状态的影响[J]. 李杰,张磊,赵旗,黄朝胜. 汽车工程. 2012(02)
[7]少齿数齿轮传动变位系数电子封闭图的研究[J]. 王保民,李鹏. 机械传动. 2011(12)
[8]汽车自动变速箱的发展现状及其技术趋势[J]. 赵强,谢峰,余天明. 机械. 2010(12)
[9]汽车变速箱齿轮常用材料及焊接性[J]. 李波. 广西轻工业. 2010(07)
[10]大重合度汽车变速器齿轮的接触应力与噪声分析[J]. 李杰,张磊,赵旗. 汽车技术. 2009(04)
硕士论文
[1]变位系数对高转速齿轮传动质量的改善研究[D]. 李刘伟.西南科技大学 2019
[2]用于选取齿轮变位系数的电子封闭图的研究[D]. 马翠龙.华中农业大学 2007
本文编号：3030307
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