两挡AMT斜齿轮弯扭轴耦合非线性振动特性分析

摘要

纯电动汽车两挡机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)中,斜齿轮传动系统的非线性振动会引起变速器的振动和噪声.为研究两挡AMT斜齿轮系统的非线性振动特性,结合实际变速器结构,考虑齿轮系统的时变啮合刚度、齿侧间隙、静态传递误差以及轴承支撑刚度等因素,建立两挡AMT斜齿轮系统"弯-扭-轴"耦合动力学模型,分析了耦合振动特性的分岔图及其相图特性.结果表明:变速器工作在一挡时,随着转速增加,啮合频率不断增大,系统出现周期运动和混沌等现象;当承载齿轮副为单倍周期运动时,空载齿轮副扭转振动剧烈程度随着转速升高而增大;适当增大齿轮啮合阻尼比和啮合刚度,有利于减小承载齿轮最大扭振点的振幅.研究结果对纯电动汽车两挡AMT结构设计、动力学分析和换挡应用提供了技术支撑.