重型汽车传动轴振动关键参数匹配优化研究
发布时间：2022-12-11 05:12
近年来,重型汽车市场逐渐由增量市场转为存量市场。在激烈的市场竞争中,重型汽车不但要保证动力强劲、安全可靠,提高整车舒适性也越来越被生厂商重视。重型汽车轴距长、扭矩大,存在因传动轴振动导致的整车舒适性降低的问题。本文以重型汽车传动轴为研究对象,以传动轴振动机理为基础,从传动轴振动关键参数匹配和传动轴不平衡量优化两方面改善传动轴振动问题。具体研究内容如下:（1）分析传动轴因自身结构原因导致振动的发生机理。从传动轴结构布置解析入手,分析重型汽车常用的十字轴万向节的运动学和动力学特性,推导双万向节、三万向节等速传动结构布置,并分析中间支撑隔振原理,推导中间支撑理论刚度,为后续优化传动轴关键参数提供方向。通过传动轴离心力分析,理清传动轴不平衡量产生原因,为后续传动轴不平衡量优化提供理论支撑。（2）分析传动轴外部激振因素,考虑传动系统中发动机、变速箱及后桥等与传动轴的耦合振动,归纳出曲轴往复惯性力矩产生扭矩波动、后桥跳动导致传动轴长度角度变化和主减速器齿轮啮合产生振动噪声三种激励形式。分析各外部激励的产生机理,并建立理论输出模型,为后续传动轴仿真全面模拟实际运行状况奠定理论基础。（3）创建基于Re...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究意义与背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 传动轴振动研究现状
1.2.2 振动信号滤波方法研究现状
1.3 研究内容
第2章 传动轴振动机理分析
2.1 传动轴结构解析
2.2 十字轴万向节运动学分析和动力学分析
2.2.1 十字轴式万向节运动学特性
2.2.2 十字轴式万向节动力学特性
2.3 传动轴中间支撑隔振分析
2.4 传动轴动平衡振动分析
2.5 本章小结
第3章 传动轴外部激振因素分析
3.1 传动轴振动外部影响因素分析
3.2 外部因素振动机理分析
3.2.1 动力总成输出特性
3.2.2 主减速器锥齿轮切向力波动分析
3.2.3 后桥跳动量输入参数
3.3 本章小结
第4章 传动轴振动关键参数仿真优化
4.1 创建基于RecurDyn的传动轴多参数优化模型
4.1.1 三维模型建立
4.1.2 虚拟样机模型建立
4.2 基于传动轴多参数优化模型的仿真正交试验设计及运行
4.2.1 确定试验因素
4.2.2 确定试验目的和试验指标
4.2.3 仿真正交试验结果
4.3 正交试验结果分析
4.3.1 直观分析法
4.3.2 相关分析法
4.4 基于RecurDyn的传动轴振动多参数优化模型的实验验证
4.4.1 实验条件
4.4.2 实验设置
4.4.3 实验结果分析
4.5 外部激励因素有效性分析
4.5.1 动力系统扭振对传动轴振动影响分析
4.5.2 主减速器锥齿轮切向力波动对传动轴振动影响分析
4.5.3 后桥跳动对传动轴振动影响分析
4.6 本章小结
第5章 基于EEMD的传动轴不平衡信号采集方法
5.1 传动轴转子动平衡测量原理及误差分析
5.1.1 传动轴转子不平衡量测量模型及影响系数法操作流程
5.1.2 传动轴转子不平衡量测量系统组成
5.1.3 传动轴转子不平衡量测量系统误差分析
5.2 基于集合经验模态分解的转子不平衡信号的提取方法
5.2.1 零相位数字滤波的方法与实现
5.2.2 基于集合经验模态分解的振动信号滤波
5.2.3 基于Hilbert变换的瞬时频率估计
5.2.4 最小二乘法求解不平衡信号幅值相位
5.3 基于非平稳转速传动轴模型的不平衡信号提取方法验证
5.3.1 基于RecurDyn的非平稳转速下传动轴虚拟样机模型
5.3.2 仿真动平衡实验流程
5.3.3 平衡结果分析
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足和展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS整车动力学模型的中间支承刚度优化研究[J]. 常光宝,陆嘉敏,陆星阳,鲁统利. 传动技术. 2018(04)
[2]我国重型汽车技术发展现状及问题与应对措施[J]. 李晓贝,臧博扬. 内燃机与配件. 2018(02)
[3]基于最小二乘法的曲轴振动不平衡信号分析[J]. 葛涛,滕宪斌,徐燕铭,张仕海. 船舶. 2014(05)
[4]汽车传动轴振动的仿真计算及优化[J]. 王继红,汪凯. 噪声与振动控制. 2014(01)
[5]基于悬架运动模型的传动轴空间动态运动分析和优化[J]. 张正龙,赵亮. 工程设计学报. 2013(01)
[6]基于谐波小波和Prony算法的转子不平衡信号提取[J]. 李传江,费敏锐,胡豁生,张自强,邓丽. 仪器仪表学报. 2012(11)
[7]弱非平稳转速下转子动平衡方法[J]. 纪跃波. 振动.测试与诊断. 2012(04)
[8]基于MUSIC算法的动不平衡信号提取方法研究[J]. 齐伟,赵鼎鼎,蔡萍. 仪器仪表学报. 2012(06)
[9]基于信号延拓的采样信号频谱泄漏抑制[J]. 郭东亮,张铁军,戴宪华. 仪器仪表学报. 2010(03)
[10]基于Kaiser窗双谱线插值FFT的谐波分析方法[J]. 高云鹏,滕召胜,卿柏元. 仪器仪表学报. 2010(02)
博士论文
[1]三轴重型汽车行驶平顺性理论分析建模与仿真方法的新探索及应用[D]. 王文竹.吉林大学 2016
[2]高精度硬支承动平衡机通用测量系统的研究与实现[D]. 李传江.上海大学 2014
[3]模态分析的快速计算方法及在重卡中的应用[D]. 谢小平.湖南大学 2014
[4]重型汽车振动问题研究及传动轴性能优化[D]. 孙中辉.吉林大学 2010
硕士论文
[1]中国重汽集团国内重型卡车市场营销策略研究[D]. 赵庆申.山东大学 2018
[2]陕西汽车集团有限责任公司市场竞争战略研究[D]. 张行.江西师范大学 2018
[3]重型汽车传动轴动力学特性对整车振动影响研究[D]. 周伟.吉林大学 2018
[4]重型车辆多轮动载荷及轮胎接地特性研究[D]. 刘祥银.青岛大学 2016
[5]重型卡车传动轴匹配及优化[D]. 杨磊.湖南大学 2016
[6]路面激励下重型牵引车车轮动载荷研究[D]. 陈彦龙.武汉科技大学 2016
[7]基于虚拟样机技术的汽车传动轴振动研究[D]. 雷玉莲.重庆大学 2013
[8]可变不连续性传动轴对后桥主减振动噪音特性影响的研究[D]. 彭波.武汉理工大学 2013
[9]商用车传动轴振动分析与仿真优化[D]. 徐彪.清华大学 2006
本文编号：3718202
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究意义与背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 传动轴振动研究现状
1.2.2 振动信号滤波方法研究现状
1.3 研究内容
第2章 传动轴振动机理分析
2.1 传动轴结构解析
2.2 十字轴万向节运动学分析和动力学分析
2.2.1 十字轴式万向节运动学特性
2.2.2 十字轴式万向节动力学特性
2.3 传动轴中间支撑隔振分析
2.4 传动轴动平衡振动分析
2.5 本章小结
第3章 传动轴外部激振因素分析
3.1 传动轴振动外部影响因素分析
3.2 外部因素振动机理分析
3.2.1 动力总成输出特性
3.2.2 主减速器锥齿轮切向力波动分析
3.2.3 后桥跳动量输入参数
3.3 本章小结
第4章 传动轴振动关键参数仿真优化
4.1 创建基于RecurDyn的传动轴多参数优化模型
4.1.1 三维模型建立
4.1.2 虚拟样机模型建立
4.2 基于传动轴多参数优化模型的仿真正交试验设计及运行
4.2.1 确定试验因素
4.2.2 确定试验目的和试验指标
4.2.3 仿真正交试验结果
4.3 正交试验结果分析
4.3.1 直观分析法
4.3.2 相关分析法
4.4 基于RecurDyn的传动轴振动多参数优化模型的实验验证
4.4.1 实验条件
4.4.2 实验设置
4.4.3 实验结果分析
4.5 外部激励因素有效性分析
4.5.1 动力系统扭振对传动轴振动影响分析
4.5.2 主减速器锥齿轮切向力波动对传动轴振动影响分析
4.5.3 后桥跳动对传动轴振动影响分析
4.6 本章小结
第5章 基于EEMD的传动轴不平衡信号采集方法
5.1 传动轴转子动平衡测量原理及误差分析
5.1.1 传动轴转子不平衡量测量模型及影响系数法操作流程
5.1.2 传动轴转子不平衡量测量系统组成
5.1.3 传动轴转子不平衡量测量系统误差分析
5.2 基于集合经验模态分解的转子不平衡信号的提取方法
5.2.1 零相位数字滤波的方法与实现
5.2.2 基于集合经验模态分解的振动信号滤波
5.2.3 基于Hilbert变换的瞬时频率估计
5.2.4 最小二乘法求解不平衡信号幅值相位
5.3 基于非平稳转速传动轴模型的不平衡信号提取方法验证
5.3.1 基于RecurDyn的非平稳转速下传动轴虚拟样机模型
5.3.2 仿真动平衡实验流程
5.3.3 平衡结果分析
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足和展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS整车动力学模型的中间支承刚度优化研究[J]. 常光宝,陆嘉敏,陆星阳,鲁统利. 传动技术. 2018(04)
[2]我国重型汽车技术发展现状及问题与应对措施[J]. 李晓贝,臧博扬. 内燃机与配件. 2018(02)
[3]基于最小二乘法的曲轴振动不平衡信号分析[J]. 葛涛,滕宪斌,徐燕铭,张仕海. 船舶. 2014(05)
[4]汽车传动轴振动的仿真计算及优化[J]. 王继红,汪凯. 噪声与振动控制. 2014(01)
[5]基于悬架运动模型的传动轴空间动态运动分析和优化[J]. 张正龙,赵亮. 工程设计学报. 2013(01)
[6]基于谐波小波和Prony算法的转子不平衡信号提取[J]. 李传江,费敏锐,胡豁生,张自强,邓丽. 仪器仪表学报. 2012(11)
[7]弱非平稳转速下转子动平衡方法[J]. 纪跃波. 振动.测试与诊断. 2012(04)
[8]基于MUSIC算法的动不平衡信号提取方法研究[J]. 齐伟,赵鼎鼎,蔡萍. 仪器仪表学报. 2012(06)
[9]基于信号延拓的采样信号频谱泄漏抑制[J]. 郭东亮,张铁军,戴宪华. 仪器仪表学报. 2010(03)
[10]基于Kaiser窗双谱线插值FFT的谐波分析方法[J]. 高云鹏,滕召胜,卿柏元. 仪器仪表学报. 2010(02)
博士论文
[1]三轴重型汽车行驶平顺性理论分析建模与仿真方法的新探索及应用[D]. 王文竹.吉林大学 2016
[2]高精度硬支承动平衡机通用测量系统的研究与实现[D]. 李传江.上海大学 2014
[3]模态分析的快速计算方法及在重卡中的应用[D]. 谢小平.湖南大学 2014
[4]重型汽车振动问题研究及传动轴性能优化[D]. 孙中辉.吉林大学 2010
硕士论文
[1]中国重汽集团国内重型卡车市场营销策略研究[D]. 赵庆申.山东大学 2018
[2]陕西汽车集团有限责任公司市场竞争战略研究[D]. 张行.江西师范大学 2018
[3]重型汽车传动轴动力学特性对整车振动影响研究[D]. 周伟.吉林大学 2018
[4]重型车辆多轮动载荷及轮胎接地特性研究[D]. 刘祥银.青岛大学 2016
[5]重型卡车传动轴匹配及优化[D]. 杨磊.湖南大学 2016
[6]路面激励下重型牵引车车轮动载荷研究[D]. 陈彦龙.武汉科技大学 2016
[7]基于虚拟样机技术的汽车传动轴振动研究[D]. 雷玉莲.重庆大学 2013
[8]可变不连续性传动轴对后桥主减振动噪音特性影响的研究[D]. 彭波.武汉理工大学 2013
[9]商用车传动轴振动分析与仿真优化[D]. 徐彪.清华大学 2006
本文编号：3718202
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