随着能源短缺、全球变暖等诸多问题,汽车行业开始越来越重视节能减排了,因此纯电动汽车将成为我国新能源汽车发展的主要方向。其中变速箱是汽车传动系统的关键装置,对比传统的单挡变速箱而言,两档变速箱能够明显提高纯电动汽车的经济性和动力性。同时为了满足纯电动汽车能够无动力中断换挡的要求,超越离合器已经被应用到纯电动汽车两档变速箱当中。本文所研究的超越离合器需要搭配某纯电动汽车两档变速箱,所以需要满足此变速箱的使用要求。通过对超越离合器的结构设计、力学性能仿真分析、疲劳寿命和换挡冲击试验测试四个方面对超越离合器进行研究。主要研究内容如下:1.详细介绍了超越离合器的研究背景及意义,国内外对超越离合器的研究现状,以及超越离合器的工作原理。2.对超越离合器结构进行设计,利用CATIA软件建立超越离合器三维模型;使用Hyper Mesh软件对内圈和外圈分别进行网格划分;在此基础上,利用ABAQUS有限元软件,根据超越离合器的倒挡和前进挡两种工况,分别对内圈和外圈进行静力学仿真分析;用过FE-SAFE软件分别对超越离合器的内圈和外圈的疲劳寿命进行仿真分析。分析结果表明,超越离合器的内圈和外圈最大应力都小于许用应力,在两种工况下超越离合器能够达到疲劳寿命使用要求。3.利用虚拟样机仿真分析软件ADAMS搭建变速箱虚拟样机模型,对超越离合器进行动力学仿真,得到其换挡动态特性,对设计参数的正确性进行了验证;仿真了两档变速箱的升档与降档过程,对仿真结果进行了详细的分析。得出超越离合器在动力学上满足设计要求的结论。4.对超越离合器进行试验测试。基于现有TCU硬件搭建控制器用以控制驱动电机转速以及换挡过程。对超越离合器进行加工,搭建惯量盘台架对超越离合器进行加速疲劳寿命试验测试和换挡冲击试验测试。通过采集电机转速与输出轴转速、计算疲劳测试时间以及换挡冲击次数得到实验数据。试验表明,基于此变速箱的超越离合器疲劳寿命以及换挡次数满足设计要求。本文通过软件对超越离合器的疲劳寿命和换挡冲击过程进行仿真分析,以及通过疲劳试验和换挡冲击试验测试,验证了超越离合器满足设计要求。