汽车变速器的传动与结构振动分析

摘要

随着人们生活水平的提高，人们对于车辆乘坐舒适性提出了更高的要求，减振降噪也成为整个汽车行业的重要课题。汽车变速器是影响汽车各项性能的关键部件之一，其工作性能的好坏直接影响到汽车的各项性能指标。近年来由于变速器载荷和速度的提高及发动机振动特性的改善，变速器的结构振动问题也日益突出。 本文主要研究内容：首先，研究了汽车变速器振动传递路径、振动原理，总结了汽车变速器振动分析的研究方法以及解决措施。用传递矩阵法建立了变速器传动系统扭转振动方程，并建立了斜齿轮副扭转振动方程，分析了发动机激励频率与变速器固有频率的关系；其次，使用CATIA建立了汽车变速器的实体模型，包括汽车变速器箱体、轴系、齿轮、同步器等零部件，并用ANSYS对箱体进行了模态分析。通过试验模态分析验证了有限元模型的正确性，为进一步的结构参数分析奠定了基础；最后，分析了箱体加强筋和厚度对整个箱体固有频率的影响。 本文得到了齿轮传动系统和斜齿轮副的固有频率和振型及频响函数；找出了发动机激励力矩和变速器的共振点及对应的发动机转速；研究出箱体的结构参数（加强筋和厚度）对整个箱体固有频率的影响规律。为设计者设计动态性能良好的变速器提供了依据，对变速器与发动机的匹配具有一定的参考意义。