汽車混合動力用鏈傳動系統(tǒng)設計方法及其磨損特性研究

【摘要】：汽車行業(yè)的高速發(fā)展帶來了能源危機和環(huán)境污染等問題，為此，世界許多國家和地區(qū)開始研究新能源汽車，混合動力汽車兼顧了傳統(tǒng)汽車發(fā)動機工作時間長、功率大的優(yōu)點又考慮到了電動機的無污染與節(jié)能的特點，已成為了新能源汽車研發(fā)的主流方向。 本論文結(jié)合了吉林省的重大科技專項“轎車混合動力用鏈傳動系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術研究”，系統(tǒng)地介紹了本論文的研究背景及意義，闡述了混合動力汽車以及鏈傳動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其相關研究理論，研究了Hy-Vo齒形鏈板的設計方法，建立了Hy-Vo齒形鏈-鏈輪-刀具齒條三者之間的嚙合設計體系，確定了Hy-Vo齒形鏈板、異型銷軸以及傳動系統(tǒng)的設計參數(shù)。 根據(jù)齒形鏈傳動系統(tǒng)的具體參數(shù)，建立了各個零件與系統(tǒng)的幾何模型，在幾何模型基礎上進行齒形鏈系統(tǒng)物理數(shù)學模型的創(chuàng)建，并對系統(tǒng)進行動態(tài)特性研究，提取了Hy-Vo齒形鏈板的運動軌跡、系統(tǒng)的傳動誤差、鏈條張力、鏈板間的接觸應力以及鏈板與異型銷軸間的接觸應力，同時，進行了Hy-Vo齒形鏈板與異型銷軸的柔性分析。分析結(jié)果表明，齒形鏈系統(tǒng)的運動軌跡符合鏈節(jié)的理論運動軌跡；系統(tǒng)能夠保證準確的傳動比；銷軸與鏈板之間的接觸力大于銷軸與銷軸之間的接觸力，齒形鏈板承載著主要的載荷；所設計的Hy-Vo齒形鏈板與異型銷軸符合強度的設計要求。 通過在高速磨損試驗臺上對Hy-Vo齒形鏈系統(tǒng)進行磨損特性試驗，繪制了Hy-Vo齒形鏈中心距伸長量曲線與中心距磨損伸長率曲線，利用掃描電子顯微鏡，對磨損部位進行了微觀掃描并研究其磨損機制。試驗結(jié)果表明，混合動力汽車中的Hy-Vo齒形鏈傳動系統(tǒng)在高速傳動過程中，發(fā)生的磨損機制主要包括接觸疲勞磨損、磨粒磨損以及微動磨損，內(nèi)嚙合鏈板與外嚙合鏈板相比，承載著比較大的載荷，其磨損也較為嚴重。 綜上所述，本論文所提出的汽車混合動力用齒形鏈傳動系統(tǒng)設計方法，可以為汽車傳動系統(tǒng)設計提供一定的理論指導，通過對齒形鏈系統(tǒng)進行動態(tài)特性分析、鏈板與銷軸的柔體應力分析以及磨損特性的試驗研究，進一步驗證了齒形鏈系統(tǒng)設計方法的科學性與可行性。 【關鍵詞】：混合動力 Hy-Vo齒形鏈 設計方法 動態(tài)特性 磨損特性
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U463.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景及意義9-11
• 1.2 混合動力汽車的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 齒形鏈傳動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17
• 1.5 本章小結(jié)17-19
• 第2章 汽車混合動力用鏈傳動系統(tǒng)設計19-33
• 2.1 混合動力汽車相關理論19-22
• 2.2 齒形鏈相關理論22-23
• 2.3 Hy-Vo 齒形鏈板設計23-25
• 2.4 齒形鏈輪設計25-29
• 2.4.1 直線型齒形鏈輪設計25-27
• 2.4.2 漸開線型齒形鏈輪設計27-29
• 2.5 鏈傳動系統(tǒng)參數(shù)確定29-31
• 2.5.1 Hy-Vo 齒形鏈板的參數(shù)確定29
• 2.5.2 齒形鏈輪的參數(shù)確定29-30
• 2.5.3 齒形鏈系統(tǒng)確定30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第3章 汽車混合動力用鏈傳動系統(tǒng)動態(tài)分析33-45
• 3.1 零件與齒形鏈系統(tǒng)幾何模型的建立33-36
• 3.2 齒形鏈系統(tǒng)物理數(shù)學模型的建立36-39
• 3.2.1 創(chuàng)建約束36
• 3.2.2 接觸建模36-37
• 3.2.3 施加驅(qū)動及負載37-39
• 3.3 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析39-42
• 3.3.1 運動軌跡分析39
• 3.3.2 傳動比分析39-41
• 3.3.3 接觸力分析41-42
• 3.3.4 鏈條張力分析42
• 3.4 鏈板與銷軸應力分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 汽車混合動力用鏈傳動系統(tǒng)磨損試驗研究45-65
• 4.1 磨損概述45-48
• 4.1.1 磨損定義及研究內(nèi)容45-46
• 4.1.2 磨損的分類46-48
• 4.2 磨損類型48-51
• 4.2.1 黏著磨損48-49
• 4.2.2 磨粒磨損49
• 4.2.3 沖蝕磨損49-50
• 4.2.4 接觸疲勞磨損50
• 4.2.5 腐蝕磨損50-51
• 4.2.6 微動磨損51
• 4.3 磨損測試51-56
• 4.3.1 試驗樣鏈52-53
• 4.3.2 磨損試驗方法53-54
• 4.3.3 磨損曲線分析54-56
• 4.4 磨損形貌微觀掃描56-58
• 4.5 磨損形貌分析58-64
• 4.5.1 磨損位置58-59
• 4.5.2 磨損機理分析59-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第5章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻67-71
• 作者簡介及科研成果71-73
• 致謝73

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