商用车传动轴总成轻量化关键技术研究
发布时间：2022-02-10 05:00
随着我国汽车工业的迅速发展,日益庞大的汽车保有量已带来了一系列的环境问题。近几年来,纯电动汽车和混合动力汽车得到了快速发展,不过由于续航里程和充电时间的限制,新能源汽车还不能成为现阶段销售汽车的主体。轻量化设计是目前公认有效也是各大汽车厂商竞相采取的节能减排手段。汽车轻量化不仅能够降低燃油消耗、减少污染排放,还能够提升汽车的动态响应。传动轴作为商用车传动系统的主要总成之一,传动轴的轻量化是商用车轻量化的需求和实现路径。本文应用拓扑优化方法对传动轴总成进行轻量化设计。本文首先在ANSYS Workbench中建立了传动轴总成的有限元模型,对传动轴凸缘叉、花键轴叉和万向节叉进行了静强度、静刚度和疲劳寿命分析,确定了主要零部件的性能参数并验证了轻量化空间的存在。为验证有限元模型的准确性,对传动轴总成进行了有限元分析和台架试验,并将两者结果进行对比分析。其次,在HyperMesh中分别完成了凸缘叉、花键轴叉和万向节叉静力工况的设置以及拓扑优化参数的设置,拓扑优化参数的设置主要包括:根据传动轴与外部机构的配合方式以及各零部件之间的装配关系来设置主要零部件的设计区域和非设计区域;根据传动轴生产中的...
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
迈凯伦碳纤维单体式驾驶舱
1 引言加之国家排放法规的进一步严苛，通过技术手段实现商用车的轻量化是商用车的发展方向之一。传动轴作为商用车传动系统的主要组成部分也有很大的轻量化空间,且行车过程中传动轴属于高速旋转部件，其轻量化将在节能减排方面具有更显著的效果，对整车轻量化具有更积极的作用。
1 引言进行设计，并基于张力刚度公式和实心与空心轴的强之后，用 ANSYS 对模型进行了静态、振动和张力屈动轴与钢制传动轴进行了性能对比，复合材料传动轴大减轻。最后，又提出了复合材料在汽车工业中的适S 等运用了一种名称为 Beesalgorithm（BA）的新算法化。通过 BA 分别优化璃纤维增强环氧树脂（GFRE）FRE）和它们的混合物作为材料的复合层压板来评估了成本最低并且质量符合要求的层压板来进行复合传A 等设计了以铝为基体的复合材料传动轴。此款复合技术制造，外部为环氧树脂和硬化剂基质的玻璃纤维3 所示。并通过采用铝管缠绕不同层复合材料，不同堆了 4 种情况。对设计的四种不同的复合材料传动轴进最佳设计，在这种设计下可以使原来传动轴的疲劳强
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于拓扑优化的扭力梁式轿车后桥结构轻量化设计[J]. 汪彬,陈光权,施卓奇,董卫平,Gaurav Kesireddy,张洪延. 汽车工程学报. 2019(02)
[2]基于OptiStruct的制动卡钳拓扑优化设计[J]. 宋雪梅,罗永俊,张兴琦. 机械设计. 2018(S1)
[3]汽车传动轴总成静动态特性分析[J]. 潘宇. 机械强度. 2017(04)
[4]基于有限元方法的汽车传动轴研究[J]. 钟自锋,聂鹏,卢剑. 机械传动. 2016(06)
[5]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[6]基于Hypermesh的立式加工中心立柱结构的拓扑优化[J]. 周新建,王若飞,吴智恒,阮航,胡维东. 华东交通大学学报. 2013(06)
[7]拓扑优化在某SRV白车身焊点缩减中的应用[J]. 陈勇敢,毕传兴,张永斌,张猛. 汽车工程. 2011(08)
[8]传动轴万向节叉的设计与分析研究[J]. 朱龙英,孙美艳,孙书旺. 机械研究与应用. 2010(03)
[9]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[10]基于有限元的传动轴受扭分析[J]. 钟佩思,王景林,刘梅,刘凤景. 机械传动. 2008(05)
博士论文
[1]商用车车架拓扑优化轻量化设计方法研究[D]. 郭立群.吉林大学 2011
[2]面向汽车轻量化设计的关键技术研究[D]. 胡朝辉.湖南大学 2010
硕士论文
[1]温度约束下动力电池组支架的拓扑优化设计[D]. 赵超.大连理工大学 2018
[2]重型自卸车铸钢驱动桥壳轻量化多目标优化研究[D]. 许文超.安徽理工大学 2017
[3]基于HYPERMESH和OPTISTRUCT的某卡车车架轻量化研究[D]. 张志鹏.长安大学 2017
[4]面向轻量化的白车身优化设计与验证[D]. 熊辉.大连理工大学 2016
[5]考虑载荷特殊性的传动系统疲劳分析与优化[D]. 朱睿.湖南大学 2016
[6]高强度轻量化汽车传动轴总成的研究[D]. 张畔.吉林大学 2015
[7]基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究[D]. 余刚珍.哈尔滨工业大学 2015
[8]汽车碳纤维复合材料混合传动轴设计[D]. 皮云晗.武汉工程大学 2014
[9]白车身前端结构安全件的轻量化优化设计[D]. 张明新.吉林大学 2013
[10]基于ANSYS的车架拓扑优化设计[D]. 韩婷.武汉理工大学 2013
本文编号：3618293
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
迈凯伦碳纤维单体式驾驶舱
1 引言加之国家排放法规的进一步严苛，通过技术手段实现商用车的轻量化是商用车的发展方向之一。传动轴作为商用车传动系统的主要组成部分也有很大的轻量化空间,且行车过程中传动轴属于高速旋转部件，其轻量化将在节能减排方面具有更显著的效果，对整车轻量化具有更积极的作用。
1 引言进行设计，并基于张力刚度公式和实心与空心轴的强之后，用 ANSYS 对模型进行了静态、振动和张力屈动轴与钢制传动轴进行了性能对比，复合材料传动轴大减轻。最后，又提出了复合材料在汽车工业中的适S 等运用了一种名称为 Beesalgorithm（BA）的新算法化。通过 BA 分别优化璃纤维增强环氧树脂（GFRE）FRE）和它们的混合物作为材料的复合层压板来评估了成本最低并且质量符合要求的层压板来进行复合传A 等设计了以铝为基体的复合材料传动轴。此款复合技术制造，外部为环氧树脂和硬化剂基质的玻璃纤维3 所示。并通过采用铝管缠绕不同层复合材料，不同堆了 4 种情况。对设计的四种不同的复合材料传动轴进最佳设计，在这种设计下可以使原来传动轴的疲劳强
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于拓扑优化的扭力梁式轿车后桥结构轻量化设计[J]. 汪彬,陈光权,施卓奇,董卫平,Gaurav Kesireddy,张洪延. 汽车工程学报. 2019(02)
[2]基于OptiStruct的制动卡钳拓扑优化设计[J]. 宋雪梅,罗永俊,张兴琦. 机械设计. 2018(S1)
[3]汽车传动轴总成静动态特性分析[J]. 潘宇. 机械强度. 2017(04)
[4]基于有限元方法的汽车传动轴研究[J]. 钟自锋,聂鹏,卢剑. 机械传动. 2016(06)
[5]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[6]基于Hypermesh的立式加工中心立柱结构的拓扑优化[J]. 周新建,王若飞,吴智恒,阮航,胡维东. 华东交通大学学报. 2013(06)
[7]拓扑优化在某SRV白车身焊点缩减中的应用[J]. 陈勇敢,毕传兴,张永斌,张猛. 汽车工程. 2011(08)
[8]传动轴万向节叉的设计与分析研究[J]. 朱龙英,孙美艳,孙书旺. 机械研究与应用. 2010(03)
[9]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[10]基于有限元的传动轴受扭分析[J]. 钟佩思,王景林,刘梅,刘凤景. 机械传动. 2008(05)
博士论文
[1]商用车车架拓扑优化轻量化设计方法研究[D]. 郭立群.吉林大学 2011
[2]面向汽车轻量化设计的关键技术研究[D]. 胡朝辉.湖南大学 2010
硕士论文
[1]温度约束下动力电池组支架的拓扑优化设计[D]. 赵超.大连理工大学 2018
[2]重型自卸车铸钢驱动桥壳轻量化多目标优化研究[D]. 许文超.安徽理工大学 2017
[3]基于HYPERMESH和OPTISTRUCT的某卡车车架轻量化研究[D]. 张志鹏.长安大学 2017
[4]面向轻量化的白车身优化设计与验证[D]. 熊辉.大连理工大学 2016
[5]考虑载荷特殊性的传动系统疲劳分析与优化[D]. 朱睿.湖南大学 2016
[6]高强度轻量化汽车传动轴总成的研究[D]. 张畔.吉林大学 2015
[7]基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究[D]. 余刚珍.哈尔滨工业大学 2015
[8]汽车碳纤维复合材料混合传动轴设计[D]. 皮云晗.武汉工程大学 2014
[9]白车身前端结构安全件的轻量化优化设计[D]. 张明新.吉林大学 2013
[10]基于ANSYS的车架拓扑优化设计[D]. 韩婷.武汉理工大学 2013
本文编号：3618293
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3618293.html
