八速自动变速器传动齿轮副传动误差与疲劳寿命研究

发布时间：2017-09-15 21:23

  本文关键词：八速自动变速器传动齿轮副传动误差与疲劳寿命研究

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【摘要】：变速器是车辆重要组成部分,变速器的性能能够直接影响汽车的动力性、舒适性和经济性等。双离合自动变速器(DCT)由手动变速器(MT)发展而来,其结构紧凑、效率高,提高了换挡平顺性,是国内新型变速器未来主要发展方向之一。齿轮作为变速器中不可或缺的零件,其疲劳寿命及传动性能对变速器的整体性能有着重要的影响。本文在合肥工业大学汽研院自主研发的新型选择性输出并联行星轮系自动变速器项目过程中,基于遗传算法利用Matlab平台对各挡位齿轮系进行了结构参数优化,并在专业研究齿轮系传动系统的软件Romax Designer环境里对齿轮疲劳寿命和传动性能进行了分析,研究内容如下：(1)完成了在保持齿轮副中心距不变的情况下,齿轮结构参数(齿数、模数、螺旋角、变位系数等)对齿轮疲劳寿命、传动平稳性以及齿轮接触应力的影响分析。(2)在研究分析新型双离合自动变速器的结构特点和工作原理基础上,基于Romax Designer,完成了变速器的虚拟建模与仿真。(3)基于遗传算法开展了系统多目标优化研究,在变速器匹配车型、载荷工况、结构、材料、齿轮副中心距、压力角等确定的条件下,建立了系统总体积最小、齿面接触应力最小和重合度最大的多目标优化数学模型。(4)根据所建模型,利用Matlab编写了多目标遗传算法的优化程序,并运行获得了各挡位传动齿轮副的各项优化参数；应用Romax Designer对优化前后的数据进行了仿真验证,结果表明优化方案可行。
【关键词】：双离合器式自动变速器 遗传算法 多目标优化 斜齿轮
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 汽车变速器的发展16
• 1.2 汽车变速器概述16-20
• 1.3 自动变速器的发展趋势20-21
• 1.4 国内外双离合器研究现状21-22
• 1.4.1 国外双离合器的研究现状21-22
• 1.4.2 国内双离合器的研究现状22
• 1.5 变速器齿轮多目标遗传算法优化设计现状22-23
• 1.6 课题来源及研究意义23-24
• 1.6.1 课题来源23
• 1.6.2 本文主要研究内容23-24
• 第二章 齿轮几何参数对齿轮性能的影响分析24-43
• 2.1 传递误差理论分析24-25
• 2.2 重合度对斜齿轮传动性能的影响25-27
• 2.3 齿轮疲劳寿命分析27-32
• 2.3.1 外啮合传动斜齿轮齿面接触应力27-32
• 2.4 齿轮结构参数对齿轮传动性能的影响32-41
• 2.4.1 齿顶高系数对齿轮性能的影响32-34
• 2.4.2 螺旋角与变位系数对齿轮寿命以及齿轮传动特性的影响34-37
• 2.4.3 模数及齿数对齿轮寿命和传动性能的影响37-39
• 2.4.4 模数、螺旋角对齿轮传动性能的影响39-41
• 2.5 本章小结41-43
• 第三章 新型八速自动变速器工作原理与建模43-58
• 3.1 新型自动变速器结构设计43-47
• 3.1.1 新型双离合器变速器的结构43-44
• 3.1.2 新型DCT结构原理44-45
• 3.1.3 单个行星排的传动方案45-47
• 3.2 选择性输出并联行星轮系自动变速器的工作原理47-53
• 3.3 选择性输出并联行星轮系自动变速器建模及运行分析53-56
• 3.3.1 变速箱传动系统模型的建立53-55
• 3.3.2 变速箱箱体模型的建立55
• 3.3.3 刚柔混合模型的创建55
• 3.3.4 部件材料属性的定义55-56
• 3.4 载荷谱的确定56-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第四章 新型八速自动变速器齿轮副结构优化58-75
• 4.1 机械优化设计方法简介58
• 4.2 优化设计研究内容58-59
• 4.3 遗传算法基本概念59-61
• 4.4 挡位齿轮优化数学模型61-68
• 4.4.1 目标函数的确定61-64
• 4.4.2 选取设计变量64-65
• 4.4.3 建立约束条件65-68
• 4.5 仿真参数设置68
• 4.6 优化效果分析68-74
• 4.7 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 总结75
• 5.2 工作展望75-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间主要科研工作及成果80

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本文编号：858967