純電動(dòng)汽車兩擋自動(dòng)變速箱齒輪接觸疲勞壽命研究.pdf

1、電機(jī)加兩擋自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)模式能有效提高純電動(dòng)汽車傳動(dòng)效率，提升動(dòng)力性能，具有很大市場(chǎng)前景，由此也帶來純電動(dòng)汽車兩擋變速箱可靠性、安全性問題。目前對(duì)純電動(dòng)汽車變速箱研究主要集中于傳動(dòng)比優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，對(duì)兩擋變速箱齒輪接觸疲勞壽命研究較為少見，齒輪作為變速箱的關(guān)鍵零部件，其接觸疲勞壽命決定了純電動(dòng)汽車兩擋變速箱的可靠性。變速箱齒輪接觸疲勞壽命研究關(guān)鍵在于齒輪接觸疲勞載荷譜的獲取與處理以及采用合適的疲勞理論進(jìn)行壽命計(jì)算。目前由于未有搭載

2、兩擋變速箱的純電動(dòng)汽車整車，無法采用普通燃油汽車道路試驗(yàn)的方式獲得純電動(dòng)汽車變速箱的工況，又由于現(xiàn)有變速箱載荷譜計(jì)數(shù)方法雨流計(jì)數(shù)法不符合齒輪實(shí)際接觸應(yīng)力過程，無法采用現(xiàn)有雨流計(jì)數(shù)法進(jìn)行載荷譜的處理，這些都將導(dǎo)致對(duì)于當(dāng)前設(shè)計(jì)出的純電動(dòng)汽車兩擋變速箱無法進(jìn)行較為精確的接觸疲勞壽命估算。
　　針對(duì)以上這些問題，本論文提出了一種基于瞬時(shí)道路工況UDDS道路工況獲取純電動(dòng)汽車兩擋變速箱接觸疲勞載荷譜的方法。利用該方法獲取接觸疲勞載荷譜具體步

3、驟為:首先基于瞬時(shí)道路工況UDDS工況，利用二參數(shù)換擋規(guī)律，依據(jù)汽車行駛方程，在MATLAB/Simulink中建立純電動(dòng)汽車兩擋自動(dòng)變速箱工況模型，進(jìn)行仿真獲取變速箱工況，包括擋位信息、轉(zhuǎn)速信息與一擋二擋扭矩信息，然后采用接觸應(yīng)力計(jì)算公式得到變速箱齒輪接觸應(yīng)力譜。之后本文通過對(duì)齒輪接觸應(yīng)力過程特性的研究提出了一種改進(jìn)的載荷循環(huán)計(jì)數(shù)方法，利用該方法對(duì)載荷譜進(jìn)行計(jì)數(shù)得到了應(yīng)力幅值均值-頻次關(guān)系，最后通過名義應(yīng)力法S-N方法與疲勞累積損傷理