汽车机械式变速器可靠性优化设计,本文是汽车机械有关论文范文检索跟优化设计和可靠性和变速器类论文范文素材.
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摘 要：随着经济的发展,越来越多的家庭拥有汽车.作为人们重要的交通工具,汽车各项性能的完善能够保证人们的安全.汽车变速器可靠性得到不断优化,能够保证汽车整体性能的稳定性.传统的变速器存在一些因素,影响汽车的安全性.例如操作的复杂性以及不稳定性,对人们的使用造成一定的安全隐患.新技术的发展逐渐出现机械式变速器,对机械式变速器进行优化设计,能够提高汽车技术的不断发展,为人们的生活提供更优质的服务.机械式变速器的发展,结合了数据分析技术的发展,以及相应的设计发展.如何对机械式变速器进行优化设计,成为汽车行业以及社会关注的方面.
关键词：汽车；机械式变速器；可靠性
随着汽车保有量的增加,由交通事故引起的人员伤亡和财产损失的例子越来较多.这也对汽车安全性提出迫切的要求.汽车的安全性保证,可以从零部件质量的提高方面进行改进.变速器是汽车的很总要组成部分,能够改变汽车的传动比,对汽车整体的安全性以及可靠性有基础作用.汽车的发动机在运行过程中,会有一定范围的转速,配合发动机转速的形成,可以利用变速器的功能进行实现.本文通过对汽车机械式变速器设计现状进行分析,研究如何改进汽车机械式变速器可靠性设计.
1汽车机械式变速器概述以骚现状分析
1.1汽车机械式变速器概述
汽车机械式变速器是汽车重要的装置,对汽车的整体运行有重要意义.随着技术的发展,越来越多的汽车使用内燃机为汽车运行提供动力.但内燃机转速变化较小,成本较高,因此使用内燃机作为动力装置的汽车,和机械式变速器汽车相比,具有一定的劣势.对于商业运输用到的汽车,机械式变速器能够提供汽车在运行时需要的动力.机械式变速器的成本和其它新型变速器相比,具有生产成本较低的优势,能够使更多的家庭有能力购买汽车,提高人们的生活质量.机械式变速器在使用上具有操纵复杂的缺陷,但在使用寿命以及使用效率方面,具有较高的优势.质量较好的变速器设置具有较高的性价比,在使用性能方面具有一定的优势.改进后的机械式变速器在操作上具有简单灵活的优势.
按照变速器的传动比进行分类,传统的变速器可以分为有级式变速器,无级式变速器以及综合变速器三种,其中有级式变速器是目前应用最广泛的机械式变速器.对三种变速器进行分析,其中有级式变速器使用齿轮传动技术提供汽车运行需要的动力；无级式变速器的传动比能够实现多级变化,相比有级式变速器,无级式变速器具有更高的经济使用价值,是未来变速器的发展方向,综合式变速器传动效率较低,因此在使用上,具有一定的劣势.
对汽车机械式变速器进行研究,能够对变速传动的多目标发展提供可靠性分析,同时可靠性设计方法的应用,结合了科技的发展以及信息数据库的发展.数学研究的发展同样为机械式变速器发展提供一定基础,使用相应的数学分析函数模型或是数学软件,对设计方案进行可行性分析.
1.2对机械式变速器存在的问题进行分析
在汽车的整体设计制造,以及对于元件的设计制造过程中,使用了现代设计方法进行设计完善.现代设计方法结合了信息技术的发展,以及云计算的优势,能够优化汽车机械式变速器的设计.设计方案能够得到优化,相应的使用性能能够得到完善.图1是一种云计算的处理方式,结合相关优势,对变速器进行相关设计完善.
对于汽车变速器设计模型的应用,由于汽车变速器设计不重视轻量化分析,导致模型具有一定的缺陷.模型设计出现问题,导致机械式变速器可靠性出现问题.对于模型的设计,需要选定目标函数,以及使用的数学分析软件.使用的分析软件存在不合理的现象,导致可靠性程序的分析失去准确性.同时设置相关参数以及约束条件不准确,导致设计方案优化失去准确性.对于齿轮传动比的控制,以及对齿轮齿数的设计优化不符合实际规定标准,导致机械式变速器运行出现质量问题.
对于相关的可靠性约束出现问题,例如对齿轮接触疲劳强度的可靠性约束存在问题,在进行强度分析时,选用的分析模型存在不合理现象,影响可靠性分析的准确性.
1.3人为因素对汽车机械式变速器设计的影响
设计人员存在实际经验较差的缺陷,不能充分了解汽车的变速器设计改进.因此在设计改进时,效率较差,改进设计质量较低.同时由于相关的资金投入问题,导致由于资金短缺出现研究设计改进滞后的现象.
对于汽车制造企业来说,现有的管理制度不完善,影响汽车机械式变速器设计优化改进的发展.对于设计优化改进的不重视,以及投入资金支持力度较小,导致机械式变速器设计出现阻碍.
由于我国对于汽车制造技术的研究发展较晚,在技术发展设计方面不成熟.对于技术的发展,国家制定的政策不完善,因此社会环境因素不利于汽车机械式变速器设计优化.由于汽车制造技术的改进和自然环境的改善相关,因此技术的改进还需要考虑对环境的影响,增加了机械式变速器设计优化改进的难度.
2对汽车机械式变速器设计进行优化设计
2.1对设计模型进行改进
对设计模型进行改进,能够完善汽车机械式变速器的设计.机械式的变速器是由齿轮组成的,因此对设计方案进行优化,主要是对轻量化设计进行完善.首先应该选取合适的函数模型作为设计模型,机械式变速器的函数模型一般选择以变速体积与齿轮传动复合度为参考标准的函数模型.变速器的体积和制造成本有直接关系,产品的制造成本相对较低.同时齿轮传动重合度的提高,能够减少齿轮转动过程中承受的荷载量.可以使用图2流程图,对变速器进行设计.
在进行设计优化时,需要选择相关的参数,对设计进行优化.例如对各档的变速比进行优化设计,对齿轮宽度进行优化设计等.选定参数之后需要选定合适的约束条件,例如对于齿轮的约束,或是对于变速器各档转动比进行约束.对于参数的设计还可以从齿轮的齿面接触疲劳强度方面,进行参数可靠性分析.
设计模型中,也可以考虑对变速轴设计进行改进.变速轴包括多种方面,包括轴肩等多个部分,结构具有一定的复杂性.在优化变速轴方面,应该注意对变速轴可靠性的设计.变速轴的设计进行优化时,可以按照节约成本的原则进行优化,尽量避免使用大量的材料,能够提高变速轴的荷载力.
对于变速轴的刚度设计,需要进行优化,优化方式可以按照实际变速轴转角等参数进行优化设计.对于变速轴的受力分析,可以进行优化和改进.变速轴的刚度和强度,对变速轴的使用寿命有重要的影响作用,改进变速轴的刚度,提高使用强度以及使用寿命,能够保证使用着的使用满意度分析,还能够提高汽车的使用质量和设计.
2.2对设计人员进行改进
对设计人员进行改进,能够完善汽车机械式变速器设计.汽车生产制造公司在招聘设计人员时,会考虑到人力成本的支出,完善对设计人员的招聘管理,能够完善汽车机械式变速器的设计.在招聘设计人员时,应该考核设计人员的专业知识能力掌握.机械式变速器设计行业需要设计人员的知识积累,同时还需要设计人员具有丰富的时间经验.在进行设计人员选用时,应该考核设计人员的经验.对于招聘的实习生,可以设置一对一培训策略,尽快提高设计人员的实践能力.汽车制造企业应该重视汽车设计优化改进,在资金支持上投入一定的支持力度,避免由于资金断裂,阻碍汽车机械式变速器设计优化的发展.
政府对于汽车机械式变速器优化设计的改进,可以提供一个良好的政策环境.完善相应的政策,鼓励相关的设计人员到国外学习先进设计理念,促进国内外设计理念的交流.完善政府对变速器对环境以及其它社会方面的影响规定,例如汽车排量对环境的影响方面等.
2.3从可靠性设计方面进行改进
从可靠性设计方面进行改进,能够完善汽车机械式变速器设计.使用MATLAB对设计的可靠性进行分析,能够优化机械式变速器的设计.MATLAB是一种计算分析软件,由矩阵系统以及工作环境和数据库等部分组成的.对可靠性进行分析时,一般按照如下函数模型进行分析和计算.
同时可以使用动力学方程的建立ADAMS程序采用拉格朗日乘子法建立汽车变速器系统运动方程,方程计算如下：q系统广义坐标列阵；q,u广义速度列阵；描述完整约束的代数方程列阵；T系统动能；Q广义力列阵；对应于完整约束的拉氏乘子列阵；对应于非完整约束的拉氏乘子列阵
可以将上述方程写成—般的形式：
其中,q-广义坐标系；u广义速度列阵；h约束反力及作用力列阵；F系统动力学微分方程及用户定义的微分方程；由描述约束的代数方程列阵.
对于机械式变速器的优化优化设计还包括对齿轮参数的优化设计,对齿轮的完善能够促进变速器设计的改进.机械式变速器内含有较多的齿轮,齿轮的运行位置发生偏移或是齿轮本身发生故障,会导致变速器整体发生运行障碍.对齿轮进行完善,根据齿轮规定的标准对齿轮优化改进,齿数应该是整数,具有互质的特点.根据齿轮互质标准,大齿轮齿数应该是小齿轮齿数的整数倍.对于齿轮的优化设计改进,对机械式变速器的完善有重要意义.
对于设计的可靠性优化,还需要对程序进行调试.程序的调试能够保证使用的模型具有较高的可靠性,检测模型运行是否出现错误,对出现错误的程序及时进行修正.防止错误的程序被使用,导致变速器性能的不稳定.及时进行程序测试,还能够对设计方案进行优化和改进,逐渐完善汽车变速器的设计,提高机械式变速器的使用性能.
3结语
随着经济的发展,人们对于汽车的需求逐渐增加,因此社会对于汽车生产制造的质量也逐渐提出更高的要求.汽车制造技术不断发展,需要对现有的汽车零部件的生产制造技术进行完善和改进,从而能够提高汽车生产制造质量,保证人们在使用过程中,有较高的安全性.变速器是汽车生产重要的组成部分,对变速器设计进行优化和改进,能够提高汽车设计制造技术,提高人们的生活质量.对现有的设计模型进行改进,完善变速器相关的性能.促进我国汽车制造行业的发展,对我国社会的可持续发展有重要意义.
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