新能源电动汽车减速器是汽车动力系统重要的组成部分,减速器齿轮传动系统的动态特性对整车综合性能有着重要的影响。该系统有复杂的支承系统,包括壳体支承刚度和非线性轴承刚度,输入转速范围大,在不同的工况下,轴承刚度不断变化,进而对齿轮传动系统的动态特性产生影响。同时,齿轮时变啮合刚度是齿轮传动系统最重要的内部激励之一。因此,有必要对减速器齿轮传动系统的动态特性进行深入分析,探究壳体支承刚度、轴承刚度和齿轮时变啮合刚度对减速器斜齿轮柔性体系统动态特性影响。本文主要内容如下:首先,综合考虑润滑油膜刚度和滚子离心力对轴承刚度的影响,建立考虑弹流润滑条件下的高速深沟球轴承刚度模型。利用该轴承刚度模型分析了不同转速下润滑油膜刚度和滚子离心力对轴承刚度的影响,结果表明:润滑油膜刚度和滚子离心力会降低轴承刚度,随着轴承转速的提高,对轴承刚度的影响程度也会增大。其次,基于切片原理利用势能法计算精准齿廓的斜齿轮啮合刚度,结合变位齿轮的几何参数,得到变位斜齿轮某一啮合状态下的啮合刚度。对单个啮合周期内多处啮合位置的啮合刚度进行计算,利用傅里叶级数对齿轮啮合刚度进行拟合,得到了变位斜齿轮的时变啮合刚度曲线和公式。通过与文献中斜齿轮时变啮合刚度的有限元解作对比,验证了变位斜齿轮时变啮合刚度计算模型的准确性,并分析了齿轮螺旋角和齿宽对齿轮时变啮合刚度的影响。最后,建立考虑高速轴承刚度、壳体支承刚度和齿轮时变啮合刚度的斜齿轮柔性体系统动力学模型。利用三维造型软件、解析法、有限元法和经验公式求解齿轮传动系统中的质量、刚度和阻尼参数,采用四阶-五阶Runge-Kutta方法的变步长函数对动力学模型进行求解。将计算结果与显示动力学软件Ls-Dyna的计算结果进行比较,验证了动力学模型的准确性。利用该动力学模型分析最大输入扭矩和最大输入速度两种工况下,轴承刚度、壳体变形、齿轮啮合刚度对齿轮传动系统动态特性的影响。分析结果表明:轴承润滑油膜和滚子离心力会增大齿轮的振动位移幅值,高速下效果更明显;不考虑箱体变形会低估齿轮的振动,箱体刚度控制在与轴承刚度接近的范围内可以显著降低齿轮振动;齿轮变位降低了齿轮的传动精度,增大了齿轮振动,但在高速下影响可以忽略。