汽车球笼式万向节动力学特性计算与试验研究

发布时间：2022-12-11 20:20

　　驱动轴是汽车动力传动系统中的重要部件,在变速器与车轮之间起传递运动和动力的功能。球笼式万向节是驱动轴上常用的一种等速万向节,其与车轮轮毂连接。随着汽车行业的发展,对于汽车零部件轻量化设计以及低能源消耗的要求越来越高,这对驱动轴的强度和高效率传动性能提出了更高的要求。本文针对汽车驱动轴中的球笼式万向节的动力学特性进行了计算,包括万向节内部结构接触力的变化特性以及传动效率等,并做了较为详细的影响因素分析。论文的主要工作如下:（1）首先对球笼式万向节的传动效率与内部结构接触特性进行了试验分析。基于球笼式万向节的结构与工作原理,在万向节上建立坐标系,计算并分析了球笼式万向节的各项运动学特性及其变化规律,主要包括钢球中心运动规律和钢球与滚道接触点位置的变化规律等。（2）以双心弧型球笼式万向节为对象,建立其多体动力学模型。对万向节模型内部各构件之间的接触参数进行了确定,其中接触刚度选择赫兹接触理论进行初步确定。多体动力学模型构件之间摩擦力通过对库伦摩擦模型进行修正来表征。建立万向节多体动力学模型的代理模型,分析了各参数对模型计算结果的影响,并对多体动力学模型进行优化。通过与理论计算值以及试验结果的... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 驱动轴系统研究现状
    1.3 球笼式万向节国内外研究现状
        1.3.1 球笼式万向节国外研究现状
        1.3.2 球笼式万向节国内研究现状
    1.4 论文主要内容
第二章 球笼式万向节动力学特性试验研究
    2.1 概述
        2.1.1 驱动轴系统结构
        2.1.2 球笼式万向节工作原理
    2.2 球笼式万向节传动效率试验分析
        2.2.1 传动效率试验基本原理
        2.2.2 传动效率试验设备及原理
        2.2.3 传动效率试验流程
        2.2.4 传动效率试验结果分析
    2.3 球笼式万向节内部结构接触特性试验分析
        2.3.1 球笼式万向节耐久试验
        2.3.2 球笼式万向节结构接触分析
    2.4 本章小结
第三章 球笼式万向节多体动力学建模
    3.1 球笼式万向节多体动力学模型建立方法
        3.1.1 万向节三维模型和约束条件的建立
        3.1.2 万向节模型钢球初始位置的确定
    3.2 法向接触力计算模型
        3.2.1 法向接触模型
        3.2.2 接触参数的确定
    3.3 摩擦模型
    3.4 球笼式万向节多体动力学模型优化与验证
        3.4.1 万向节多体动力学模型优化
        3.4.2 万向节传动效率计算结果验证
        3.4.3 万向节结构接触力计算结果验证
    3.5 本章小结
第四章 球笼式万向节动力学特性计算分析
    4.1 万向节运动学特性计算分析
        4.1.1 球笼式万向节坐标系的建立
        4.1.2 钢球运动位置计算分析
        4.1.3 钢球与滚道接触位置计算分析
        4.1.4 万向节等速性分析
    4.2 万向节内部结构接触分析
        4.2.1 钢球与滚道接触力
        4.2.2 钢球与保持架接触力
        4.2.3 结构接触力影响因素分析
        4.2.4 最大静态接触应力分析
    4.3 万向节偏转弯矩分析
    4.4 万向节传动效率分析
        4.4.1 负载转矩对传动效率的影响分析
        4.4.2 万向节钢球数对传动效率的影响分析
        4.4.3 摩擦特性对传动效率影响分析
    4.5 本章小结
全文总结与展望
    论文工作总结
    工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于虚拟样机技术的汽车等速驱动轴传动效率的分析[J]. 闵德瑞,赵云,杨曙光,王立军,黄风立.  机械设计. 2016(04)
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[6]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建.  实验技术与管理. 2010(09)
[7]浅析灵敏度分析的几种数学方法[J]. 韩林山,李向阳,严大考.  中国水运(下半月). 2008(04)
[8]球笼式等速万向节内部接触应力的有限元分析[J]. 陈静,史文库.  机械强度. 2006(06)
[9]离散傅里叶变换快速算法的研究与MATLAB算法实现[J]. 谭子尤,张雅彬.  中国科技信息. 2006(22)
[10]球笼式万向节的等速性[J]. 李科,王伟.  轴承. 2003(07)



本文编号：3719435