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文档简介

1、车辆传动变速箱热平衡仿真分析与实验研究 车辆传动系统的工作性能与结构元件的发热强度有着密切的关系。传动系统某些关键结构的损坏，往往并非由于机械强度或刚度不足，而是由于热负荷过大而导致烧坏或损坏。从系统散热的角度看，随着车辆动力的不断增加，传动系统的功率密度也越来越高，而传动系统所处的动力舱的有效空间又不能成比例地增加，系统的散热条件将变差，使得传动系统的可靠性降低。因此，我们对传动系统热平衡这一课题进行了一系列研究。在此基础上，对于车辆传动系统热平衡问题，提出了一个基于统计变速箱各档平均工作时间的加权法来计算传动系统发热量。该方法以各档的使用率为加权值，对各档发热量进行加权，以期综合考虑各档的

2、使用情况，并以此为依据来设计散热器。 1传动变速箱的热平衡仿真 几何建模和网格划分 按变速箱第六档情况进行几何建模，部件总体上分两类：其一是箱体框架结构，这部分结构是静止的，外毂与箱体框架间的四组摩擦片离合位置有发热，第六挡时，该四组摩擦片全部松开，发热是由于粘性剪切产生；其二是运动件部分，包括齿轮、轴、轴承、行星排架及内毂两组摩擦片等，这部分结构的摩擦片、齿轮啮合部和轴承应有发热，但第六挡时，该两组摩擦片闭合，全部运动件作整体旋转运动，此时，仅有六个主要支撑滚动轴承由于弹流热效应而发热（忽略密封件发热）。 图1 三维实体造型剖视图 图2 变速箱网格 热分析边界条件 传动变速箱热分析的重点在于机构内的热流传导。由于变速箱发热项都发生在固体边界上，因此，对ANSYS来讲，求解变速箱机构内的热平衡问题即是求解一个三维稳态无内热源热传导问题。有限元方法在求解这个三维稳态无内热源的导热问题时没有太大难度，而问题的难度在于对传动变速箱复杂的几何边界上发生的各种复杂热现象的近似合理的估计和简化处理。 仿真结果与分析 在初步确定已知条件后，可以利用ANSYS进行求解（选用PCG求解器，收敛精度为10-5）。变速箱六个横截面上的温度分布见图3。图3 变速箱六个横截面上的温度分布 可以看出，虽然固体壁面粘性

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