电动摩托车变速器动力学仿真与分析

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电动摩托车变速箱作为其动力总成的中心环节,内部安装有齿轮和齿轮轴等,在其啮合传递扭矩过程中,齿轮啮合的切向力、径向力、轴向力和冲击力等将会通过齿轮轴传递到变速器箱体产生变形,大的变形会导致齿轮轴和齿轮的安装产生较大误差,导致动力传递效率减低,齿轮寿命缩短,冲击噪声加大,严重时会导致动力无法传递。因此,电动摩托车变速箱的动力学仿真与分析研究,在工程实际中可以缩短产品设计周期,具有重要的应用价值。  本文基于虚拟样机技术,针对电动摩托车变速器的运动学和动力学等问题,展开了较深入的研究。首先采用Pro/E建立了电动摩托车变速器的三维实体模型,进行了干涉检查。然后采用ADAMS多体动力学软件,应用的碰撞接触理论对变速器传动过程进行动力学仿真与分析。其中确定了碰撞接触力仿真的接触刚度、非线性指数、阻尼系数最大阻尼时的击穿深度、接触面静态及动态摩擦系数等参数,得出各个部件间的受力及输入输出速度,为进一步的结构强度分析提供边界条件。  进一步地通过ANSYS有限元分析软件对电动摩托车变速器齿轮啮合与接触进行了分析计算,通过对大齿轮加扭矩和小齿轮施加转速方式,模拟其啮合过程,得出其等效应力。最后基于ADAMS仿真分析出的载荷力,通过ANSYS有限元分析软件对电动摩托车变速器箱体进行结构强度分析,得出箱体等效应力及变形。  研究结果表明,动力学仿真与分析对于缩短电动摩托车变速箱的开发周期,降低开发成本,具有重要作用。本文研究成果对类似产品的研究开发具有一定的参考价值。
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