带磷酸锰转化涂层的自动变速器齿轮疲劳特性的试验研究

为提高自动变速器合金钢齿轮的接触疲劳寿命,将表面转化涂层技术应用到齿轮的抗疲劳点蚀中。运用化学转化膜原理在齿轮表面生成数微米的软质磷酸锰转化涂层,利用SRV多功能摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行评价,采用共焦激光显微镜和扫描电子显微镜对涂层表面微观形貌进行观察,对不同配对副的齿轮接触疲劳特性进行了单对齿轮动力循环疲劳试验和自动变速器疲劳试验,对比分析两种自动变速器油对齿轮副疲劳点蚀的影响,对磷酸锰转化涂层的抗点蚀机理进行了讨论。结果表明,具有磷酸锰转化涂层对齿轮副的啮合初期磨合性有明显改善,齿轮表面产生数微米的软质层,填平了齿轮表面大部分凹凸切削波纹,降低了齿面的局部最大啮合接触应力和金属表面摩擦因数,改善了齿轮啮合时的油膜和润滑状况。对不同表面加工方式的齿轮采用磷酸锰转化涂层和合理选用润滑油可大幅提高齿轮抗接触疲劳能力,可作为提高汽车变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。     

低载强化对高强度汽车零件疲劳性能的影响

通过试验研究了不同等级低幅载荷对某汽车齿轮单齿弯曲疲劳性能的影响,发现一定范围内的低幅载荷对单齿弯曲疲劳强度的强化效果确实存在,并且比较显著。在疲劳试验结果的基础上,通过数值插值方法,补充了试验数据,得到强化载荷与强化后疲劳寿命之间、强化次数与强化后的疲劳寿命之间的数学关系,并基于这两个二维关系式拟合得到低幅交变载荷作用下的三维强化曲面方程。     

变速器齿轮冲击试验的加载方式研究

通过对变速器疲劳寿命台架试验的故障分析，研究其齿轮在不同加载方式下的损坏情况。     

路面激励下变速器箱体疲劳寿命预估方法研究

建立了某轻型货车变速器箱体有限元模型,并利用模态试验结果验证了该模型的正确性.通过实车强化坏路试验采集了整车轮心垂直方向振动加速度信号.并将经过预处理的轮心处振动加速度信号加载到4柱虚拟试验台上,进行仿真计算,获得了箱体与车架连接点的载荷时间信号.将各载荷通道的应力分布和载荷时间历程输入所建立箱体有限元疲劳分析模型.得到了箱体的疲劳寿命结果.     

强化喷丸对渗碳齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展的影响

导致渗碳齿轮接触疲劳裂纹形成与扩展的动力参数是齿轮次表面所受的最大切应力τmax与其表面硬度的比值,减小该比值可延缓齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展过程,提高齿轮疲劳寿命.分析了强化喷丸工艺对渗碳齿轮次表面所受τmax和表面硬度的影响,通过强力喷丸引入的冷作硬化可使渗碳齿轮表面硬度明显提高;引入的高残余压应力可使渗碳件次表面所受的τmax显著减小.试验表明,齿轮渗碳后再按最佳工艺进行强化喷丸后,可显著提高齿轮表面的疲劳强度.     

变速器加速疲劳试验方法分析EI北大核心CSCD

基于对目前变速器大多采用的等幅疲劳试验方法的分析,运用线性累积损伤准则,推导了一种加速疲劳试验方法;分析了该方法的载荷谱及应力循环次数,及变速器关键零件在不同载荷强化系数作用下的损伤度;得到了这两种试验方法的循环次数与损伤度的当量关系。比较两种方法的试验结果表明,加速疲劳试验方法可较好地保持失效机理,因而更为合理,但尚待进一步的大量试验验证。     

The Effects of Gear Shaft Deformation on Gear Contact State in Transmission

建立了变速器齿轮与齿轮轴系统的有限元模型,并对其进行有限元分析,以计算齿轮轴变形和轮齿接触应力,分析变速器齿轮轴变形对齿面接触状态的影响.通过与经典方法计算结果的比较,表明所建立的齿轮与齿轮轴系统有限元模型,不但可准确计算齿轮轴变形和齿面接触应力,且能综合分析齿轮轴变形对齿面接触区域的载荷分布、轮齿间载荷分配和齿面接触应力的影响,为更全面、精确分析变速器齿轮的齿面接触状态和载荷分布,预测齿轮疲劳寿命提供依据.     

基于试验场道路谱的双离合变速器载荷谱研究

通过变速器道路载荷谱采集系统,实车采集了试验场整车耐久试验载荷谱,根据齿轮材料的S-N曲线和疲劳累积Miners理论,得到对变速器各个档位的考核强度。根据整车载荷谱的强度,以及可靠性理论,设计了双离合变速器的台架加载试验方法。     

采用碳氮共渗提高“解放”变速器齿轮疲劳寿命的研究

本文主要介绍在连续式无罐炉中,采用先渗碳而后渗氮的碳氮共渗工艺强化“解放”变速器齿轮的试验结果。通过弯曲疲劳和接触疲劳试验结果的对比,证明碳氮共渗齿轮的寿命比渗碳的高,热处理后变形小,省能,经济效益显著。     

自动变速器表面涂层齿轮温度场特性的仿真与试验研究

齿轮表面涂层是提高变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。本文中基于非线性有限元法、传热学和涂层摩擦学理论,将轮齿之间摩擦产生的热视为热源,采用摩擦磨损试验机获得涂层表面的摩擦因数,精确计算稳态条件下涂层齿轮的摩擦热流密度和对流系数;运用ANSYS有限元软件,对某7速双离合器自动变速器涂层齿轮进行不同涂层厚度下温度场的数值仿真,揭示了涂层摩擦因数、转速和转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响;采用红外热成像仪在齿轮动力循环加载试验台上测试了不同工况下的齿轮表面温度。结果验证了仿真模型的准确性,并表明,涂层后齿轮摩擦因数的减小可有效降低齿轮的最高本体温度。本研究为变速器齿轮的抗胶合和表面改性设计提供参考依据。     

汽车变速器齿轮齿端崩角失效分析及优化改进

齿轮是汽车变速器关键传动零件,齿轮的正确啮合与疲劳寿命直接关系到变速器的工作性能和使用寿命。文章以某客车变速器为研究对象,针对变速器在总成疲劳寿命试验中出现的齿轮齿端崩角失效问题,应用金相检验、电镜观察、齿轮齿面拓扑、Romax计算分析、尺寸链计算等方法,逐步查明导致轮齿齿端崩角失效的原因,并根据分析结果对齿轮进行优化改进。通过实验验证了改进方案的可行性,最终解决了此齿端崩角问题。为类似的齿轮疲劳失效问题提供了可以借鉴的分析思路和验证方法。     

悬置支架的优化设计与疲劳寿命分析

针对某型轿车变速器悬置支架在道路试验中失效的现象,提出了有效的解决方案。建立了悬置系统动力学模型,进行动力学仿真分析并获得载荷数据。进而应用有限元方法对变速器支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计;结合台架试验和疲劳寿命预测对变速器悬置支架疲劳寿命进行分析以验证改进方案的有效性和可靠性。     

SCr420H齿轮在EQ140变速器的应用研究

为解决传统齿轮用钢20CrMnTi淬透性适配不好，钛夹杂对接触疲劳寿命的不利影响等问题，本试验对日本牌号齿轮钢SCr420H进行了应用研究。SCr420H钢与20CrMnTi钢的晶粒长大倾向、生产工艺性能、单齿弯曲、单对齿轮疲劳及装车等各项试验对比的结果表明，SCr420H是取代20CrMnTi用于EQ140变速器齿轮的较理想钢种。     

某商用车变速器传动效率偏低原因分析及改进

以某变速器在产品开发过程中遇到的传动效率偏低问题为例,通过与对标样件试验数据对比分析,确定与载荷相关的损失偏大是导致该变速器效率偏低的主要因素。建立齿轮和轴承功率损失的数学模型,从齿轮参数及轴承选型的角度分析该变速器效率偏低的原因。利用遗传算法对齿轮参数进行优化设计,并更改轴承类型。改进后的试验结果表明,变速器效率提高了0.55%~0.70%,达到了对标变速器的效率水平。     

汽车零部件超载疲劳试验及其疲劳寿命的转换

本文简要地概述了零部件损坏的一般概念及其在室内台架上进行超载荷试验时疲劳寿命的转换。同时，以中型5档和重型6档变速器为例，对疲劳寿命转换公式作了简单的说明。     

表面粗糙度对疲劳寿命的影响分析

研究了表面粗糙度对材料拉压疲劳寿命的影响,通过对不同单位加工的各组试验样品进行表面粗糙度测量,计算粗糙度均值并运用数理统计的方法分析数据离散性;在高频试验机上对各组样品进行定载荷拉压疲劳试验,获得疲劳寿命值。试验结果表明,试验样品的粗糙度控制得越小,疲劳寿命提高越显著;粗糙度值离散性越小,疲劳寿命值越收敛。     

动力电池框振动台架研究与应用

针对动力电池框在整车试验中的疲劳开裂问题,分析开裂原因,进行设计改进,并对改进后的结构进行台架快速试验验证。文章通过仿真,在常规的试验载荷谱压缩基础上,制定载荷谱强化系数,从而得到一种不依赖于经验的振动台架耐久载荷谱制定方法。结果表明:动力电池框原始方案疲劳仿真开裂部位与道路试验开裂部位一致;疲劳仿真开裂寿命与整车试验的误差在允许范围内。新方案改进效果明显,寿命满足耐久性要求;动力电池框改进方案疲劳仿真寿命与台架试验结果相吻合。结果表明,所采用的仿真制定振动台架耐久载荷谱方法可行。     

变速器齿轮接触疲劳强度分析

基于ANSYS对变速器各档啮合齿轮进行瞬态动力学分析,再结合齿轮接触理论和疲劳损伤累积理论,求得各档齿轮的接触应力大小和疲劳寿命曲线。从所求结果看出,二档和三挡齿轮啮合时接触应力不大,小于齿轮的许用接触应力,且疲劳寿命较高,满足设计要求;一档和四挡齿轮啮合时的接触应力大于了齿轮的许用接触应力,且疲劳寿命较低,不能满足设计要求。基于以上原因,利用齿向和齿廓相结合的轮齿修形方法,对一档和四挡齿轮进行了轮齿修形,从最终求得结果来看,两组啮合齿轮的接触应力均大幅度降低,同时疲劳寿命得到了提高,轮齿修形达到了很好的效果。     

载荷形式对V型柴油机机体疲劳寿命的影响

以某V型柴油机机体为研究对象,对两种载荷形式下机体疲劳试验方法进行了研究,对比计算了两种试验载荷加载方式下机体横隔板的疲劳寿命分布。研究结果表明,横隔板处的疲劳寿命分布基本相同,两种载荷形式对机体横隔板疲劳寿命的影响没有显著的差异。结合仿真结果,在实机试验中采取集中加载方式进行了验证,为后续确定机体疲劳试验的加载方式和载荷大小提供了依据。     

汽车传动系齿轮低载强化的临界载荷研究

在试验研究的基础上拟合出汽车传动系齿轮在经受低幅交变载荷锻炼后,疲劳强度增长规律与临界载荷关系的经验模型。根据此模型提出了一种简便的确定结构件临界载荷的方法,并初步验证了该方法的正确性。应用该方法,从临界载荷估算出了传动系齿轮最佳强化载荷出现的区域及其经受低载强化后的剩余疲劳强度。