基于时变摩擦主减速器动态特性研究.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModemManufacturingEn舀neering)2015年第11期基于时变摩擦主减速器动态特性研究4周伟，张宏阁(河南工业职业技术学院，南阳473000)摘要：针对汽车主减速器在高速条件下破坏失效等问题，考虑主减速器动态效应和弹流润滑摩擦的基础上，引入时变摩擦概念，建立完善后的汽车主减速器动态特性模型，研究了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮动态特性变化规律。分析结果表明，弧齿锥齿轮输入转速变化对摩擦因数变化范围影响程度比准双曲面齿轮较大；弧齿锥齿轮输入扭矩变化对摩擦因数影响程度比准双曲面齿轮较大；弧齿锥齿轮动态摩擦因数对

2、x方向上的啮合力变化趋势影响明显，准双曲面齿轮x方向上的变化相对y、z方向较为明显，但与常摩擦因数作用下的结果大致相同。关键词：主减速器；时变摩擦；动态特性中图分类号：THl6文献标志码：A文章编号：1671—3133(2015)11川138珈6DvnalIliccharacteristicresearchofmainreducerbasedontime-VaryingfrictionprocessZhouWei，ZhangHongge(HenanP01ytechnicInstitute，Nanyang473000，Henan，China)Abstract：F0

3、rautomobileathighspeedmainreducerfailureandotherissues，inconsideringthemainreducerdyn砌icef玷ctsandEHL抽ctiononthebasisof，intmducingtheconceptofdynamiccoemcientof衔ction，automobilemainreducerdynarnicsmodelperfbctafterstudyofspiralbeVelgearsandhypoidgearchangesofdynamics．Theresultsshowtha

4、tinputbeVelgearspeedchaTlgesofthe嫡ctioncoemcientraJlgeimpactlargerthanhypoid；bevelgearchangeonthe位ctioncoemciemoftheinputtorqueimpactlargerthanthehypoidgear；dynamicspiralbevelgearmeshingfhctionfactorofforcein山eXdirectiontrendsobviousim—pactonprospectivechangesinhypoidgearXdirectionre

5、lativetol，，Zdirectionisobvious，buttheresultsunderconstant衔ctioncoemcientroughlythes锄emle．Keywords：mainreducer；time-varying衔ctioncoemcient；dynamicscharacteristicsO引言主减速器是在汽车传动系中起降低转速、增大转矩作用的主要部件，主减速器结构如图1所示，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件(如离合器、变速器、传动轴等)所传递的转矩

6、，从而减小这些部件的尺寸和质量。为了降低主减速器的破坏失效问题，关于主减速器齿轮啮合特性和动力学特征的研究显得十分重要，而弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是两类广泛运用于高速汽车的主减速器类型，两者存在明显差异，弧齿锥齿轮的轴线相交，准双曲面齿轮则是轴线存在偏置。钨刺图l主减速器结构在国内，文献[1]讨论了做轴向啮合传动的斜齿轮的参数对新型斜盘式脉动无级变速器传递特性的影响，斜齿轮的齿数、模数和分度圆螺旋角等参数对变速器的传递比、输出轴转速及传递功率等的影响；文献[2]提取s，11IJ数据的空间三角面片及法矢量的坐t教育部高职高专汽车类专业教学指导委员会关于公布“十二五

7、”规划课题138周伟，等：基于时变摩擦主减速器动态特性研究2015年第ll期标信息，再通过OpenGL软件生成可视化的三维线框模型，并对生成的三维线框模型进行真实感渲染，进而实现SrrL数据的三维重构；文献[3]提出了双圆弧齿廓弧齿锥齿轮重合度的定义，并采用线图法对其啮合过程进行了分析。在国外，文献[4]中摩擦因数的预测采用全膜润滑EHL模型，该模型没有考虑到微峰接触区域的边界润滑和载荷承载系数的影响，因而所得结果小于实际齿轮啮合状态下的摩擦因数；文献[5]针对高速直角齿轮传动动力学特性对摩擦模型进行完善和改进；文献[6]针对齿轮传动特点提出一种齿面摩擦因数计算

8、方法；文献[7]针对点接