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关键机械部件在汽车传动系统中的结构优化与可靠性研究

目录

文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

汽车传动系统关键部件概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1传动系统功用与组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2主要机械传动元件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2.1变速器齿轮组．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2.2飞轮与离合器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.3传动轴与万向节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3关键部件的失效模式分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

关键部件结构优化设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1结构优化理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2关键部件轻量化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1材料选择与性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.2结构拓扑优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3强度与刚度匹配优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3.1载荷工况模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.3.2应力分布预测与改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

关键部件可靠性分析与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1可靠性基本理论与指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.2关键部件疲劳寿命预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2.1基于断裂力学的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.2.2有限元应力强度分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.3基于故障树分析的风险评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.4环境因素对可靠性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

仿真分析与实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.1传动系统关键部件建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.2优化前后性能对比仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

5.2.1动态响应分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

5.2.2磨损特性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

5.3实验平台搭建与测试方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

5.4实验结果与仿真对比验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

6.1研究工作总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

6.2待解决的关键问题与未来方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

1.文档概述

随着汽车工业的飞速发展，对传动系统性能的要求愈来愈高，特别是关键机械部件在车辆的平稳运行与高效动