变速器是汽车传动系统最核心的部件之一,在运行过程中,各零部件会不可避免的相互摩擦、撞击等,消耗一部分传递功率,造成功率损失。功率损失过大,直接影响变速器的传动效率和零部件的性能、寿命。因此,研究变速器的功率损失至关重要。本文考虑变速器功率损失与热流场的耦合关系,对变速器进行有限元耦合仿真分析,主要研究内容及结论如下:(1)分析变速器内斜齿轮滑动、滚动功率损失,轴承摩擦功率损失,齿轮搅油损失、轴承搅油损失及风阻损失,并编制程序,得到变速器功率损失计算模型。(2)基于齿轮箱耦合机理,提出齿轮箱热流场-功率损失实时耦合求解的技术路线,建立齿轮箱有限元仿真分析模型;对比了仿真结果与理论计算的齿轮齿面、端面对流换热系数,验证仿真分析的可靠性;提出仿真计算得到搅油阻力矩的方法更为精确;针对仿真结果分析齿轮箱润滑油分布、温度场分布及功率损失情况及原因。(3)以转速、转矩、浸油深度为控制变量,研究齿轮箱的润滑油分布、温度场分布及功率损失情况。发现随着转速、转扭增加,齿轮箱功率损失均逐渐增涨,传动效率亦缓慢增涨;随着浸油深度增加,搅油功率损失持续增涨,而其他功率损失则小范围内波动,致使齿轮箱总功率损失增涨,传动效率一直下降。(4)以某三轴六档复杂变速器为研究对象,简化处理后建立变速器耦合仿真计算简化模型;结果显示,变速器搅油功率损失较大,传动效率较低。针对以上不足,提出降低油液面、差速小齿轮封闭式结构、平整化旋转件端面等改进措施,再次仿真计算。结果显示,改进后变速器的搅油功率损失大幅下降,变速器传动效率提升,验证了改进措施的有效性。