独立主减速器设计及NVH性能优化
发布时间：2021-11-18 16:57
随着我国经济的高速发展,人们对汽车的品质要求愈来愈高,如安全、舒适、静音等等。独立主减速器能够改善操纵稳定性和平顺性,主要应用于较高端的后驱车或者四驱车上。独立主减速器在国内自主品牌使用还是比较少,国内自主研发经验也不足,然而,独立主减速器的需要一套较完善的设计开发技术。本文结合理论与工程开发经验对独立主减速器设计与NVH性能优化开展研究。从结构选型、设计校核、试验验证以及分析优化等方面进行开展工作,具体内容如下:首先,根据项目开发的要求,对独立主减速器进行选型设计,如主减速器的减速形式、齿轮类型、差速器类型以及支撑形式等。并为保证主减速器有足够的强度,利用理论计算方法和CAE分析方法,计算校核主减速器的单位齿长上的圆周力、轮齿弯曲强度、齿面接触强度以及分析壳体强度。其次,研究分析其刚度的设计要求,研究设定了主从动齿轮的许用错位量和轴承内外圈的允许最大偏摆角。并利用MASTA建模分析了主从动齿轮的错位量和主减速器轴承的内外圈偏摆角,使其在设计要求的范围内,保证主减齿轮啮合良好、轴承运转良好、降低齿轮和轴承的磨损与噪声等。然后,利用理论计算的方法,对主减速器的轴承进行受力分析,计算出轴承...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
独立主减速器应用于不同悬架形式
工程硕士学位论文-3-图1.2独立主减速器结构图1—主动齿轮2—从动齿轮3—差速器壳体4—行星齿轮轴5—行星齿轮6—半轴齿轮7—半轴8—差速器轴承9—主齿大轴承10—主齿小轴承1.3国内外研究现状目前欧美日韩等汽车工业比较发达，独立主减速器的应用车型较多以及技术较成熟。而我国应用车型相对较少，而且较多采购于外资企业或者合资企业，我国技术开发也主要借鉴非独立悬架整体后桥。随着人们的需求多样化以及追求品质提升，促使了汽车工业的发展，许多国内外工程技术人员以及学者们为满足人们需求而针对产品所到的各种问题进行研究与改进。长春理工大学的郭岩采用了类比的方法实现主减速器的二次设计与开发，主要对主减速器的结构选娶布置形式、支撑方式等设计过程进行论述和计算。然后通过了道路试验、台架试验、齿轮接触印痕试验、振动与噪音试验等，实现了快速合理的设计开发[5]。泰安航天特种车有限公司技术中心的赵娜、李静等，自行设计了一种独立悬架断开式重型驱动桥，并申请了专利产品。利用先进的设计思想，提高了汽车动动力性、承载性、越野性和平顺性等[6]。东风汽车公司的郑贤文、寇西征和汪振晓等开发了一种用于越野车的断开式后桥主减速器，申请了专利，匹配独立悬架，实现了轻量化好、互换性好、装配简单等，获得较好的整车通过性和乘坐舒适性[7]。四川大学的李建超通过汽车后桥的基本原理，提出平顺性、通过性、标准通用系列化以及降噪技术，确定微车后桥的主减速器、差速器、桥壳以及半轴，利用四川建安的建模以及有限元分析方法进行设计。通过研究，提升了后桥的设计水平[8]。
独立主减速器设计及NVH性能优化-8-轮对齿轮配合精度很敏感，略有偏差就会导致齿轮啮合工作条件恶劣，从而加剧齿轮磨损，振动噪声增大。(a)螺旋锥齿轮类型(b)双曲面齿轮类型(c)圆柱齿轮类型(d)蜗轮蜗杆类型图2.1主减速器不同齿轮类型的传动形式2）双曲面齿轮双曲面齿轮的特点是主动齿轮与从动齿轮的中心线相互垂直但是不相交，而且主动齿轮的中心线相对从动齿轮的中心线上下偏移一个距离E，称为偏移距，如图2.1（b）所示。如图2.2所示，因偏移距E的存在，使从动齿轮螺旋角2小于主动齿轮螺旋角1。根据齿轮啮合面上的法向力相等，可求到主动齿轮和从动齿轮的圆周力之比为2211coscosFF（2.1）式中：1F为主动齿轮的圆周力；2F为从动齿轮的圆周力。图2.2双曲面齿轮副的受力情况若主、从动齿轮平均分度圆半径分别为1r、2r，则螺旋锥齿轮传动的传动比
【参考文献】：
期刊论文
[1]某SUV后主减速器振动引起车内轰鸣问题的研究[J]. 王维松,李增喜,李军帅,张林,谭博剑. 农业装备与车辆工程. 2017(09)
[2]自主品牌城市SUV的路在何方[J]. 柯怡达. 汽车与配件. 2016(49)
[3]微车半轴轴承的计算校核探讨[J]. 黄振之,谢玉琳,徐铁,韦宏法. 汽车零部件. 2016(05)
[4]后桥主减速器齿轮错位量影响因素研究[J]. 倪小波,丁晓明,吕俊成. 汽车科技. 2016(03)
[5]MPV未来市场前景可期 2016年一季度MPV市场分析与预测[J]. 唐奕奕. 汽车与配件. 2016(20)
[6]基于MASTA的断开式中桥主减速器系统变形与强度分析[J]. 谢锡春,周寅鹏,汪振晓. 汽车科技. 2016(02)
[7]考虑变工况冲击的齿轮动态啮合力分析[J]. 冯海生,王黎钦,郑德志,赵小力,戴光昊. 振动.测试与诊断. 2015(02)
[8]车辆传动轴总成许用不平衡量的确定[J]. 程玉军. 煤矿机械. 2012(06)
[9]客车驱动桥主减速器噪音控制的研究[J]. 任宏东,刘森林,王沛,樊亮社. 汽车零部件. 2011(11)
[10]后驱车传动系统扭转与弯曲振动的NVH性能[J]. 夏元烽,李宏成,唐禹,田雄. 噪声与振动控制. 2011(05)
硕士论文
[1]某商用车后桥传动系统NVH问题研究[D]. 李海建.湖南大学 2015
[2]汽车驱动后桥NVH分析及优化[D]. 钱汪焘.湖南大学 2014
[3]微车主减速器齿轮的振动测试与动力学分析[D]. 张丙伟.武汉理工大学 2010
[4]457车桥主减速器的二次设计与开发[D]. 郭岩.长春理工大学 2007
[5]CM8后桥的设计与分析技术[D]. 李建超.四川大学 2005
本文编号：3503263
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
独立主减速器应用于不同悬架形式
工程硕士学位论文-3-图1.2独立主减速器结构图1—主动齿轮2—从动齿轮3—差速器壳体4—行星齿轮轴5—行星齿轮6—半轴齿轮7—半轴8—差速器轴承9—主齿大轴承10—主齿小轴承1.3国内外研究现状目前欧美日韩等汽车工业比较发达，独立主减速器的应用车型较多以及技术较成熟。而我国应用车型相对较少，而且较多采购于外资企业或者合资企业，我国技术开发也主要借鉴非独立悬架整体后桥。随着人们的需求多样化以及追求品质提升，促使了汽车工业的发展，许多国内外工程技术人员以及学者们为满足人们需求而针对产品所到的各种问题进行研究与改进。长春理工大学的郭岩采用了类比的方法实现主减速器的二次设计与开发，主要对主减速器的结构选娶布置形式、支撑方式等设计过程进行论述和计算。然后通过了道路试验、台架试验、齿轮接触印痕试验、振动与噪音试验等，实现了快速合理的设计开发[5]。泰安航天特种车有限公司技术中心的赵娜、李静等，自行设计了一种独立悬架断开式重型驱动桥，并申请了专利产品。利用先进的设计思想，提高了汽车动动力性、承载性、越野性和平顺性等[6]。东风汽车公司的郑贤文、寇西征和汪振晓等开发了一种用于越野车的断开式后桥主减速器，申请了专利，匹配独立悬架，实现了轻量化好、互换性好、装配简单等，获得较好的整车通过性和乘坐舒适性[7]。四川大学的李建超通过汽车后桥的基本原理，提出平顺性、通过性、标准通用系列化以及降噪技术，确定微车后桥的主减速器、差速器、桥壳以及半轴，利用四川建安的建模以及有限元分析方法进行设计。通过研究，提升了后桥的设计水平[8]。
独立主减速器设计及NVH性能优化-8-轮对齿轮配合精度很敏感，略有偏差就会导致齿轮啮合工作条件恶劣，从而加剧齿轮磨损，振动噪声增大。(a)螺旋锥齿轮类型(b)双曲面齿轮类型(c)圆柱齿轮类型(d)蜗轮蜗杆类型图2.1主减速器不同齿轮类型的传动形式2）双曲面齿轮双曲面齿轮的特点是主动齿轮与从动齿轮的中心线相互垂直但是不相交，而且主动齿轮的中心线相对从动齿轮的中心线上下偏移一个距离E，称为偏移距，如图2.1（b）所示。如图2.2所示，因偏移距E的存在，使从动齿轮螺旋角2小于主动齿轮螺旋角1。根据齿轮啮合面上的法向力相等，可求到主动齿轮和从动齿轮的圆周力之比为2211coscosFF（2.1）式中：1F为主动齿轮的圆周力；2F为从动齿轮的圆周力。图2.2双曲面齿轮副的受力情况若主、从动齿轮平均分度圆半径分别为1r、2r，则螺旋锥齿轮传动的传动比
【参考文献】：
期刊论文
[1]某SUV后主减速器振动引起车内轰鸣问题的研究[J]. 王维松,李增喜,李军帅,张林,谭博剑. 农业装备与车辆工程. 2017(09)
[2]自主品牌城市SUV的路在何方[J]. 柯怡达. 汽车与配件. 2016(49)
[3]微车半轴轴承的计算校核探讨[J]. 黄振之,谢玉琳,徐铁,韦宏法. 汽车零部件. 2016(05)
[4]后桥主减速器齿轮错位量影响因素研究[J]. 倪小波,丁晓明,吕俊成. 汽车科技. 2016(03)
[5]MPV未来市场前景可期 2016年一季度MPV市场分析与预测[J]. 唐奕奕. 汽车与配件. 2016(20)
[6]基于MASTA的断开式中桥主减速器系统变形与强度分析[J]. 谢锡春,周寅鹏,汪振晓. 汽车科技. 2016(02)
[7]考虑变工况冲击的齿轮动态啮合力分析[J]. 冯海生,王黎钦,郑德志,赵小力,戴光昊. 振动.测试与诊断. 2015(02)
[8]车辆传动轴总成许用不平衡量的确定[J]. 程玉军. 煤矿机械. 2012(06)
[9]客车驱动桥主减速器噪音控制的研究[J]. 任宏东,刘森林,王沛,樊亮社. 汽车零部件. 2011(11)
[10]后驱车传动系统扭转与弯曲振动的NVH性能[J]. 夏元烽,李宏成,唐禹,田雄. 噪声与振动控制. 2011(05)
硕士论文
[1]某商用车后桥传动系统NVH问题研究[D]. 李海建.湖南大学 2015
[2]汽车驱动后桥NVH分析及优化[D]. 钱汪焘.湖南大学 2014
[3]微车主减速器齿轮的振动测试与动力学分析[D]. 张丙伟.武汉理工大学 2010
[4]457车桥主减速器的二次设计与开发[D]. 郭岩.长春理工大学 2007
[5]CM8后桥的设计与分析技术[D]. 李建超.四川大学 2005
本文编号：3503263
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