万晓飞，刘献栋，马维金

（1.北京航空航天大学 交通科学与工程学院，北京 100191；2.新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室，北京 100191；3.中北大学 机械与动力工程学院，太原 030051）



基于静动态测试分析的变速器壳体开裂故障分析

万晓飞1,2，刘献栋1,2，马维金3

（1.北京航空航天大学 交通科学与工程学院，北京 100191；2.新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室，北京 100191；3.中北大学 机械与动力工程学院，太原 030051）

摘要：壳体开裂是变速器进行钢改铝轻量化设计后经常遇到的问题。变速器壳体开裂的原因复杂、多样。为对某轻型货车变速器壳体的开裂故障进行有效地诊断，从轻型货车动力总成的静、动态测试出发，对九种实际工况下动力总成各测点振动信号、应变信号、声信号进行工作模态拟合及PSD三维谱分析，结合变速器壳体各激励频率分析结果，从多种途径找到影响变速器壳体开裂的根本原因并提出设计改进思路。研究方法全面、完整，且不同方法的所获得结果达到互相验证，因此准确率高，该方法对类似工程问题的诊断也有一定的借鉴作用。

关键词：振动与波；机械动力学；故障诊断；工作模态分析；动力总成

变速器是汽车动力传递的关键部件，其动态特性直接影响汽车NVH性能、动力性及行驶安全性。轻量化设计是现代汽车设计的必然趋势，车辆轻量化能够节约能源，减少排放，同时还能提高运输效率、降低运输成本。但车辆轻量化的同时也会随之带来一系列的问题，例如轻质材料替代原来的钢材之后，由于材料强度降低同时设计不够合理，引起结构开裂；……