主减速器准双曲面齿轮作为汽车传动系统重要组成部分之一,其搅油阻力矩直接影响汽车传动效率和整车油耗。因此,分析主减速器准双曲面齿轮搅油瞬态流场分布以及关键参数对搅油功率损失的影响规律,探究搅油阻力矩形成机理并进行减阻对汽车节能降耗研究具有明确的理论价值及实际工程指导意义。首先,结合ParticleWorks齿轮搅油数值模拟及理论分析,相互验证并获得搅油阻力构成及比重。参考经验公式,考虑粘温关系以及附加螺栓结构的影响,建立螺栓以及主减速器齿轮的搅油阻力矩理论计算模型。其次,建立主减速器齿轮三维搅油数值仿真模型,研究三维瞬态流场分布、动压力场、速度场及涡量分布,探究转速、转向、浸油深度、润滑油温度以及螺栓结构对搅油功率损失的影响规律;针对螺栓搅油阻力矩形成机理研究建立了能反映详细流场结构的二维计算模型。研究表明:(a)转速对搅油功率的影响最大,浸油深度次之,其次是转向,而温度的影响相对最小;(b)在左端润滑油分布区域,螺栓结构导致较大的压差阻力;螺栓结构在齿轮运行过程中会造成流场较强烈的涡旋运动,在左端润滑油分布区域形成混乱的涡量带分布,产生附加搅油阻力矩,导致搅油损失增大。在此基础上,结合调研分析提出将螺栓连接模型改为激光焊接模型,完成激光焊接模型的有限元分析,验证焊接强度,并提出一种轻量化方案。对比分析了结构改进前后两种模型的动压力、涡量、搅油阻力矩及搅油功率,并对比螺栓搅油阻力矩的计算值与仿真值,相互验证两种模型的准确性。研究表明,在不同转速下,激光焊接模型可降低1.64%~6.5%的动压力、降低5.56%~8.20%的搅油功率损失。最后,完成两种主减速器齿轮模型的台架效率试验与整车油耗试验。台架效率试验表明,在40°C和80°C时,激光焊接模型平均后桥传动效率较螺栓连接模型分别提高0.32%~0.96%和0.5%~1.56%,表明能有效提高后桥传动效率。整车油耗试验表明,激光焊接模型整车NEDC油耗比螺栓连接模型平均降低0.087L/100km,表明激光焊接模型能实现节能降耗。验证了激光焊接结构改进方案与流场数值仿真分析的正确性。