汽车传动轴振动分析、优化及仿真系统开发
发布时间：2021-11-04 01:15
本文以传动轴振动机理为基础,建立了基于MSC.ADAMS二次开发的传动轴振动仿真分析系统,并以某款传动轴作为切入点,详细介绍了该系统在传动轴振动分析与优化中的作用。本文的主要内容如下:（1）本文先对传动轴振动机理进行分析,以此为基础建立了一套传动轴振动仿真分析系统。通过建立传动轴刚柔耦合模型,结合传动轴实际工况,进行仿真分析,与实际试验测试结果作对比,验证模型的精度。（2）研究在传动轴不同工况下,传动轴振动激励的频率成分以及各个设计变量对振动的贡献。考虑传动轴设计中的关键参数,如:传动轴当量夹角、传动轴相位角、传动轴摩擦等对传动轴振动的影响。在重载或路面较差的工况下,传动轴当量夹角是传动轴主要的激振源;当轻载和路面较好的工况下,传动轴相位角以及传动轴摩擦对整车振动的影响更大。（3）对传动轴进行整车试验,包括主观测试和客观测试。提出了以中间支承动态位移和动态力为目标的中间支承设计与优化方法。并就该方法进行样件试制以及整车测试,从而改善传动轴的抖动问题,同时证明了传动轴振动仿真分析系统在传动轴设计中的重要作用。
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新材料传动轴[64]
传动轴的临界转速不过低，传动轴会被分为两段或者更多，这就需要在传动轴系统上安装支承装置，支承装置直接与整车车架相连，会使传动轴的振动直接传递到车架上从而影响司机的驾驶感受。本章将着重分析传动轴振动产生的原因和机理，从而对整车设计中传动轴的设计提供可靠依据。2.1 传动轴结构解析由于商用车在装载货物时，商用车后桥承载更大，因此商用车通常是后驱的，商用车变速箱和后桥之间有比较长的距离，为了传递动力必须加装传动轴。但是，在整车运动过程中，后桥受到来自路面的激励会不断跳动，造成变速箱和后桥之间的距离和角度不断变化，传动轴总装中万向节和滑动花键副满足了这一实际工况要求。而且传动轴总装中还包含中间支承装置，目的是为了应对多节传动轴的情况。传动轴布置与总成结构如下图 2-1 以及图 2-2 所示。
图 2-2 传动轴结构总成2.2 十字轴万向节运动与受力分析2.2.1 十字轴万向节运动学分析十字轴结构的万向节在运动的过程中有一个很重要的特性—不等速性。当主动叉与从动叉之间存在角度时，万向节才会存在不等速性。不等速性即：当万向节的主动叉以恒定角速度运行时，万向节从动叉的转角，转速以及角加速度会呈现波动的特性。当传动轴万向节初始位置如图 2-3 所示时：
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]某种轻型商用车传动轴布置探讨[J]. 王杰. 汽车实用技术. 2014(01)
[3]重型汽车传动轴模态分析与中间支撑刚度设计研究[J]. 陈静,陈晓梅,魏德永. 汽车技术. 2014(01)
[4]传动轴在整车中的布置设计[J]. 刘怀金,朱晓. 轻型汽车技术. 2013(Z4)
[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]动态当量夹角在商用车产品开发中的应用研究[J]. 黄遵国,李海雄,付继红. 专用汽车. 2011(05)
[7]汽车传动轴用减振圈参数设计[J]. 朱卓选. 上海汽车. 2010(05)
[8]纸质减振衬在汽车传动轴中的应用[J]. 陈黎琪. 装备机械. 2005(03)
[9]碳纤维复合材料传动轴临界转速分析[J]. 李丽,顾力强. 汽车工程. 2005(02)
[10]传动系统布置型式和速度波动[J]. 杨珏,张文明,宁晓斌. 北京科技大学学报. 2004(02)
博士论文
[1]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]某中型客车传动轴振动仿真分析[D]. 张瑞东.长安大学 2017
[2]商用车传动轴振动分析与优化设计[D]. 高亮.华中科技大学 2016
[3]某商用车后桥传动系统NVH问题研究[D]. 李海建.湖南大学 2015
[4]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
[5]碳纤维复合材料传动轴的动力学特性研究[D]. 杨睿.武汉理工大学 2013
[6]基于ANSYS的碳纤维复合材料传动轴的铺层设计[D]. 赵娟.武汉理工大学 2011
[7]2024铝合金传动轴轴身挤压铸造工艺研究[D]. 高平平.湖南大学 2010
[8]7075铝合金传动轴空心轴身的挤压铸造工艺研究[D]. 黄在告.湖南大学 2009
[9]多支点传动轴的弯曲振动分析与多支点配置研究[D]. 张鹏飞.南京航空航天大学 2008
[10]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：3474711
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新材料传动轴[64]
传动轴的临界转速不过低，传动轴会被分为两段或者更多，这就需要在传动轴系统上安装支承装置，支承装置直接与整车车架相连，会使传动轴的振动直接传递到车架上从而影响司机的驾驶感受。本章将着重分析传动轴振动产生的原因和机理，从而对整车设计中传动轴的设计提供可靠依据。2.1 传动轴结构解析由于商用车在装载货物时，商用车后桥承载更大，因此商用车通常是后驱的，商用车变速箱和后桥之间有比较长的距离，为了传递动力必须加装传动轴。但是，在整车运动过程中，后桥受到来自路面的激励会不断跳动，造成变速箱和后桥之间的距离和角度不断变化，传动轴总装中万向节和滑动花键副满足了这一实际工况要求。而且传动轴总装中还包含中间支承装置，目的是为了应对多节传动轴的情况。传动轴布置与总成结构如下图 2-1 以及图 2-2 所示。
图 2-2 传动轴结构总成2.2 十字轴万向节运动与受力分析2.2.1 十字轴万向节运动学分析十字轴结构的万向节在运动的过程中有一个很重要的特性—不等速性。当主动叉与从动叉之间存在角度时，万向节才会存在不等速性。不等速性即：当万向节的主动叉以恒定角速度运行时，万向节从动叉的转角，转速以及角加速度会呈现波动的特性。当传动轴万向节初始位置如图 2-3 所示时：
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]某种轻型商用车传动轴布置探讨[J]. 王杰. 汽车实用技术. 2014(01)
[3]重型汽车传动轴模态分析与中间支撑刚度设计研究[J]. 陈静,陈晓梅,魏德永. 汽车技术. 2014(01)
[4]传动轴在整车中的布置设计[J]. 刘怀金,朱晓. 轻型汽车技术. 2013(Z4)
[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]动态当量夹角在商用车产品开发中的应用研究[J]. 黄遵国,李海雄,付继红. 专用汽车. 2011(05)
[7]汽车传动轴用减振圈参数设计[J]. 朱卓选. 上海汽车. 2010(05)
[8]纸质减振衬在汽车传动轴中的应用[J]. 陈黎琪. 装备机械. 2005(03)
[9]碳纤维复合材料传动轴临界转速分析[J]. 李丽,顾力强. 汽车工程. 2005(02)
[10]传动系统布置型式和速度波动[J]. 杨珏,张文明,宁晓斌. 北京科技大学学报. 2004(02)
博士论文
[1]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]某中型客车传动轴振动仿真分析[D]. 张瑞东.长安大学 2017
[2]商用车传动轴振动分析与优化设计[D]. 高亮.华中科技大学 2016
[3]某商用车后桥传动系统NVH问题研究[D]. 李海建.湖南大学 2015
[4]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
[5]碳纤维复合材料传动轴的动力学特性研究[D]. 杨睿.武汉理工大学 2013
[6]基于ANSYS的碳纤维复合材料传动轴的铺层设计[D]. 赵娟.武汉理工大学 2011
[7]2024铝合金传动轴轴身挤压铸造工艺研究[D]. 高平平.湖南大学 2010
[8]7075铝合金传动轴空心轴身的挤压铸造工艺研究[D]. 黄在告.湖南大学 2009
[9]多支点传动轴的弯曲振动分析与多支点配置研究[D]. 张鹏飞.南京航空航天大学 2008
[10]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：3474711
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