汽车变速器换挡换位轴总成耐久试验台研制
发布时间：2021-05-23 13:38
汽车行驶工况复杂多变,这就使得汽车变速器频繁换挡,据资料显示,在使用年限中一辆汽车的手动换挡次数为几十万次,因此必须对手动变速器换挡机构开展疲劳耐久性研究。换挡换位轴总成作为换挡执行机构的核心部件,既负责选档又负责换挡,因此开发一套耐久试验台来检测换挡换位轴总成的疲劳寿命,可以为设计提供可靠的疲劳寿命数据,降低产品的研发成本,确保出厂质量,具有十分重要的工程应用价值。本文在分析国内外汽车变速器疲劳耐久性测试技术的基础上,设计了换挡换位轴总成耐久试验台,并对试验台的测控系统进行开发,主要研究工作如下:（1）分析手动变速器选换挡过程工作原理,然后对其中换挡换位轴总成的工作原理进行研究,主要分析其选档过程与换挡过程的运动规律并根据理论数据绘制其选档扭矩-旋转角度曲线与换挡扭矩-旋转角度曲线,为试验台结构设计提供依据。（2）根据设计指标与汽车机械式变速器总成台架试验方法标准,选择运动特性和动力特性较好的伺服电机作为动力源,然后结合换挡换位轴总成运动原理与结构特性,设计并加工相应的耐久性试验设备,包括加载夹具油箱、换挡机械臂、选档机械臂、外部支撑框架等。（3）借助ANSYS软件建立换挡换位轴总成...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 疲劳耐久性研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 换挡换位轴总成结构特性分析
2.1 引言
2.2 手动变速器选换挡过程工作原理
2.3 换挡换位轴总成工作原理
2.4 换挡换位轴总成选换挡过程分析
2.4.1 选档过程分析
2.4.2 换挡过程分析
2.5 本章小结
3 试验台结构设计
3.1 引言
3.2 换挡换位轴总成耐久性试验要求
3.3 换挡换位轴总成耐久性试验方法研究
3.3.1 换挡与选档机构驱动电机
3.3.2 换挡与选档机构扭矩测量
3.3.3 阻尼器
3.4 试验台结构设计
3.4.1 总体结构
3.4.2 加载夹具油箱
3.4.3 换挡机械臂
3.4.4 选档机械臂
3.4.5 外部支撑框架
3.4.6 试验台实物图
3.5 本章小结
4 试验台关键零部件有限元分析
4.1 引言
4.2 试验台测试工况分析
4.3 试验台静强度分析
4.3.1 移动平台静强度分析
4.3.2 扭矩传感器安装座静强度分析
4.4 试验台模态分析
4.4.1 移动平台模态分析
4.4.2 扭矩传感器安装座模态分析
4.5 本章小结
5 试验台关键零部件疲劳寿命计算
5.1 引言
5.2 疲劳寿命分析相关理论
5.2.1 疲劳累积损伤理论
5.2.2 材料的S-N曲线
5.2.3 疲劳寿命分析方法
5.2.4 基于FE-SAFE的疲劳计算方法
5.3 上球头拨片传力机构疲劳寿命计算
5.3.1 上球头拨片传力机构静力分析
5.3.2 上球头拨片传力机构材料S-N曲线
5.3.3 上球头拨片传力机构疲劳分析载荷谱
5.3.4 上球头拨片传力机构疲劳寿命预估
5.4 中间球头拨片传力机构疲劳寿命计算
5.4.1 中间球头拨片传力机构静力分析
5.4.2 中间球头拨片传力机构材料的S-N曲线
5.4.3 中间球头拨片传力机构疲劳分析载荷谱
5.4.4 中间球头拨片传力机构疲劳寿命预估
5.5 本章小结
6 试验台测控系统及试验结果分析
6.1 引言
6.2 试验台PLC程序
6.2.1 PLC脉冲输出MAP库文件
6.2.2 试验台PLC程序说明
6.3 上位机程序
6.4 试验结果分析
6.4.1 选挡机械臂调试
6.4.2 换挡机械臂调试
6.4.3 加载曲线
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文
B.作者在攻读学位期间参与的科研项目
C.作者在攻读学位期间申请的发明专利
D.作者在攻读学位期间获得的奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电动汽车发展前景预测与分析[J]. 杨国丰,周庆凡,侯明扬,卢雪梅. 国际石油经济. 2017(04)
[2]中国汽车发展趋势及汽车用钢面临的机遇与挑战[J]. 康永林,朱国明. 钢铁. 2014(12)
[3]西门子MAP库指令在伺服定位控制中的应用[J]. 雷声勇,许梅艳. 机床电器. 2012(02)
[4]ZF/FZG SSP-180同步器耐久性评定技术[J]. 张红奎. 汽车工艺与材料. 2011(12)
[5]汽车变速器发展趋势[J]. 姚占辉,方海峰. 汽车与配件. 2011(33)
[6]基于ANSYS/FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析[J]. 杨庆乐,屈福政,王锡良. 起重运输机械. 2010(07)
[7]摩托车车架系统疲劳强度分析及寿命预估[J]. 朱才朝,张伟敏,乔莉,李旭东. 汽车工程. 2007(10)
[8]重型汽车AMT液压换挡执行机构的分析与设计[J]. 张辉,刘振军,秦大同. 液压与气动. 2007(09)
[9]组态王软件在监控系统中的应用[J]. 李瑞先. 电气传动自动化. 2006(05)
[10]车身台架疲劳强度试验方案研究[J]. 胡玉梅,陶丽芳,邓兆祥,王攀,冯刚. 汽车工程. 2006(03)
博士论文
[1]手动变速系统优化及换档质量评价研究[D]. 王志红.武汉理工大学 2013
[2]AMT/DCT自动变速器通用开发平台关键技术研究[D]. 陈清洪.重庆大学 2010
硕士论文
[1]选换挡盖总成性能参数测量技术研究及质量评价[D]. 尤士豪.合肥工业大学 2017
[2]商用车变速箱换挡性能试验台架开发[D]. 李丰硕.重庆大学 2016
[3]汽车电子自动换挡器疲劳耐久性研究[D]. 李先.重庆大学 2015
[4]变速器内部换挡机构仿真分析研究[D]. 刘航.重庆大学 2014
[5]重载车辆AMT测试试验台研究[D]. 李俊玉.浙江大学 2014
[6]汽车机械式变速器性能试验台设计与研究[D]. 倪小波.武汉理工大学 2013
[7]重载车辆AMT换挡测试试验台研究[D]. 周扬斌.浙江大学 2013
[8]MT换挡执行机构及换挡特性的仿真分析与研究[D]. 刘凯.合肥工业大学 2012
[9]机械式变速器换挡性能评价方法的初步研究[D]. 崔传宝.吉林大学 2011
[10]汽车手动变速器换档试验台设计研究及换档品质分析[D]. 成钦.武汉理工大学 2010
本文编号：3202623
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 疲劳耐久性研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 换挡换位轴总成结构特性分析
2.1 引言
2.2 手动变速器选换挡过程工作原理
2.3 换挡换位轴总成工作原理
2.4 换挡换位轴总成选换挡过程分析
2.4.1 选档过程分析
2.4.2 换挡过程分析
2.5 本章小结
3 试验台结构设计
3.1 引言
3.2 换挡换位轴总成耐久性试验要求
3.3 换挡换位轴总成耐久性试验方法研究
3.3.1 换挡与选档机构驱动电机
3.3.2 换挡与选档机构扭矩测量
3.3.3 阻尼器
3.4 试验台结构设计
3.4.1 总体结构
3.4.2 加载夹具油箱
3.4.3 换挡机械臂
3.4.4 选档机械臂
3.4.5 外部支撑框架
3.4.6 试验台实物图
3.5 本章小结
4 试验台关键零部件有限元分析
4.1 引言
4.2 试验台测试工况分析
4.3 试验台静强度分析
4.3.1 移动平台静强度分析
4.3.2 扭矩传感器安装座静强度分析
4.4 试验台模态分析
4.4.1 移动平台模态分析
4.4.2 扭矩传感器安装座模态分析
4.5 本章小结
5 试验台关键零部件疲劳寿命计算
5.1 引言
5.2 疲劳寿命分析相关理论
5.2.1 疲劳累积损伤理论
5.2.2 材料的S-N曲线
5.2.3 疲劳寿命分析方法
5.2.4 基于FE-SAFE的疲劳计算方法
5.3 上球头拨片传力机构疲劳寿命计算
5.3.1 上球头拨片传力机构静力分析
5.3.2 上球头拨片传力机构材料S-N曲线
5.3.3 上球头拨片传力机构疲劳分析载荷谱
5.3.4 上球头拨片传力机构疲劳寿命预估
5.4 中间球头拨片传力机构疲劳寿命计算
5.4.1 中间球头拨片传力机构静力分析
5.4.2 中间球头拨片传力机构材料的S-N曲线
5.4.3 中间球头拨片传力机构疲劳分析载荷谱
5.4.4 中间球头拨片传力机构疲劳寿命预估
5.5 本章小结
6 试验台测控系统及试验结果分析
6.1 引言
6.2 试验台PLC程序
6.2.1 PLC脉冲输出MAP库文件
6.2.2 试验台PLC程序说明
6.3 上位机程序
6.4 试验结果分析
6.4.1 选挡机械臂调试
6.4.2 换挡机械臂调试
6.4.3 加载曲线
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文
B.作者在攻读学位期间参与的科研项目
C.作者在攻读学位期间申请的发明专利
D.作者在攻读学位期间获得的奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电动汽车发展前景预测与分析[J]. 杨国丰,周庆凡,侯明扬,卢雪梅. 国际石油经济. 2017(04)
[2]中国汽车发展趋势及汽车用钢面临的机遇与挑战[J]. 康永林,朱国明. 钢铁. 2014(12)
[3]西门子MAP库指令在伺服定位控制中的应用[J]. 雷声勇,许梅艳. 机床电器. 2012(02)
[4]ZF/FZG SSP-180同步器耐久性评定技术[J]. 张红奎. 汽车工艺与材料. 2011(12)
[5]汽车变速器发展趋势[J]. 姚占辉,方海峰. 汽车与配件. 2011(33)
[6]基于ANSYS/FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析[J]. 杨庆乐,屈福政,王锡良. 起重运输机械. 2010(07)
[7]摩托车车架系统疲劳强度分析及寿命预估[J]. 朱才朝,张伟敏,乔莉,李旭东. 汽车工程. 2007(10)
[8]重型汽车AMT液压换挡执行机构的分析与设计[J]. 张辉,刘振军,秦大同. 液压与气动. 2007(09)
[9]组态王软件在监控系统中的应用[J]. 李瑞先. 电气传动自动化. 2006(05)
[10]车身台架疲劳强度试验方案研究[J]. 胡玉梅,陶丽芳,邓兆祥,王攀,冯刚. 汽车工程. 2006(03)
博士论文
[1]手动变速系统优化及换档质量评价研究[D]. 王志红.武汉理工大学 2013
[2]AMT/DCT自动变速器通用开发平台关键技术研究[D]. 陈清洪.重庆大学 2010
硕士论文
[1]选换挡盖总成性能参数测量技术研究及质量评价[D]. 尤士豪.合肥工业大学 2017
[2]商用车变速箱换挡性能试验台架开发[D]. 李丰硕.重庆大学 2016
[3]汽车电子自动换挡器疲劳耐久性研究[D]. 李先.重庆大学 2015
[4]变速器内部换挡机构仿真分析研究[D]. 刘航.重庆大学 2014
[5]重载车辆AMT测试试验台研究[D]. 李俊玉.浙江大学 2014
[6]汽车机械式变速器性能试验台设计与研究[D]. 倪小波.武汉理工大学 2013
[7]重载车辆AMT换挡测试试验台研究[D]. 周扬斌.浙江大学 2013
[8]MT换挡执行机构及换挡特性的仿真分析与研究[D]. 刘凯.合肥工业大学 2012
[9]机械式变速器换挡性能评价方法的初步研究[D]. 崔传宝.吉林大学 2011
[10]汽车手动变速器换档试验台设计研究及换档品质分析[D]. 成钦.武汉理工大学 2010
本文编号：3202623
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