純電動(dòng)汽車兩擋自動(dòng)變速器效率和熱平衡仿真分析.pdf

1、隨著純電動(dòng)汽車的不斷發(fā)展，對(duì)于其爬坡性能、加速性能以及續(xù)駛里程的等汽車性能提出了必要的要求，裝備兩擋AMT的純電動(dòng)汽車目前成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。兩擋AMT（Automated Mechanical Transmission）在運(yùn)行過(guò)程中存在能量損失，包括齒輪嚙合損失、軸承損失以及攪油損失。由于其結(jié)構(gòu)緊湊和高度集成的特點(diǎn)，隨之導(dǎo)致變速器整體的散熱條件變差。若變速器損耗能量不能及時(shí)散發(fā)，齒輪輪齒將會(huì)承受較高的熱負(fù)荷。過(guò)高的油溫不僅會(huì)引起系

2、統(tǒng)溫度升高，還會(huì)影響齒輪的潤(rùn)滑效果和傳動(dòng)性能。此外，齒面溫度過(guò)高，也是引起膠合的主要因素之一。因此對(duì)純電動(dòng)汽車兩擋AMT進(jìn)行整體熱分析，研究其傳熱規(guī)律及熱特性具有很重要的學(xué)術(shù)意義及應(yīng)用價(jià)值。
　　本課題結(jié)合校企項(xiàng)目選擇某兩擋AMT變速器為研究對(duì)象，以傳熱學(xué)為理論基礎(chǔ)，對(duì)變速器溫度分布進(jìn)行了研究，結(jié)合熱網(wǎng)絡(luò)和有限元方法對(duì)不同工況下的變速器溫升過(guò)程及熱平衡狀態(tài)進(jìn)行了分析計(jì)算，最后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性。具體內(nèi)容有：
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3、變速器功率損失模型的建立。從功平面、熱平面及潤(rùn)滑油平面建立齒輪系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換模型；對(duì)變速器的效率進(jìn)行理論分析，計(jì)算了變速器齒輪嚙合損失、軸承摩擦損失和攪油損失多種能量損失，建立了變速器的效率模型；同時(shí)分析了不同工況下的功率損失及不同的損失對(duì)功率損失的貢獻(xiàn)度，為齒輪系統(tǒng)熱平衡分析奠定了基礎(chǔ)。
　?、谧兯倨鳠崞胶夥治黾捌潋?yàn)證。忽略各個(gè)構(gòu)件內(nèi)部溫度分布對(duì)傳熱性能的影響，將傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)構(gòu)件轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)，綜合考慮各個(gè)構(gòu)件間的耦合關(guān)系。在對(duì)熱傳遞

4、過(guò)程中，在研究對(duì)流換熱熱阻和導(dǎo)熱熱阻的基礎(chǔ)上，基于熱網(wǎng)絡(luò)法建立了變速器的熱平衡模型，并對(duì)變速器在不同工況下的熱平衡過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。
　　③有限元仿真分析。由于熱網(wǎng)絡(luò)法無(wú)法對(duì)變速器內(nèi)部構(gòu)件內(nèi)溫度分布狀態(tài)進(jìn)行精確描述，在熱平衡分析基礎(chǔ)上，采用有限元分析法對(duì)變速器關(guān)鍵零件進(jìn)行了溫度場(chǎng)分析。首先運(yùn)用SolidWorks建立變速器三維實(shí)體模型，然后運(yùn)用Ansys建立變速器有限元分析模型?；跓峋W(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果建立邊界條件和齒輪溫度場(chǎng)熱平衡方程