【摘要】：驅(qū)動橋是汽車重要的組成部件之一，在汽車傳動系統(tǒng)中有著重要的作用。圓錐滾動軸承是汽車驅(qū)動橋主減速器的關鍵零件，其精度、振動和可靠性等指標對驅(qū)動橋的性能和壽命起著決定性的作用。驅(qū)動橋主減速器工作時，圓錐滾動軸承由于承受載荷較大、轉速較高，常使?jié)L動軸承出現(xiàn)打滑、歪斜、滾動體與滾道及擋邊之間發(fā)生劇烈摩擦的現(xiàn)象，從而導致軸承過早的失效，成為影響驅(qū)動橋主減速器工作可靠性的主要原因之一。因此，研究汽車驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的工作性能對提高汽車驅(qū)動橋可靠性有十分重要的意義。 本文以重型汽車驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承為研究對象，通過對圓錐滾動軸承內(nèi)部載荷分布、潤滑油膜、疲勞壽命等工作性能的研究，為驅(qū)動橋主減速器的設計、制造提供理論指導。 本文通過分析汽車驅(qū)動橋主減速器總成結構，建立了主減速器主動錐齒輪軸系力學模型，考慮了三軸承支承系統(tǒng)的靜不定因素，對主減速器主動錐齒輪軸系的三個支承軸承的承載情況進行分析。 根據(jù)圓錐滾動軸承零部件的空間相對運動關系，利用滾動軸承運動學關系和赫茲理論，并考慮慣性載荷、陀螺力矩和軸承偏斜等因素影響，研究建立了更為科學的圓錐滾動軸承力學模型，采用牛頓-拉夫遜迭代方法求解了滾動軸承力學平衡方程組。研究了安裝預緊，徑向、軸向和力矩的聯(lián)合載荷作用下對滾動體受載和沿滾動體母線上載荷分布的影響規(guī)律，并進行了數(shù)值分析。 為使分析更符合驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的工作狀態(tài)，在上述工作的基礎上，研究了潤滑對驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的影響，建立了考慮滾動體與滾道接觸表面粗糙度的等溫穩(wěn)態(tài)彈性流體動力潤滑模型，并采用復合迭代法對模型方程組進行了計算求解。分析了接觸表面粗糙度幅值、波長和紋理方向?qū)τ湍ば螤畹挠绊�，并分析了不同預緊量對接觸表面摩擦系數(shù)的影響。提出把潤滑油膜和表面粗糙度以摩擦系數(shù)方程的方式體現(xiàn)在有限元軟件分析中的方法，對圓錐滾動軸承內(nèi)部各零件進行了有限元分析,并對各種載荷條件下軸承滾動體與內(nèi)外滾道之間的接觸應力曲線進行了分析討論。 根據(jù)Lundberg-Palmgren壽命理論建立了按滾動體母線載荷分布的疲勞壽命預測模型，分析了汽車驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的疲勞壽命，并應用有限元疲勞分析軟件對軸承的壽命進行了計算，同時對兩種計算結果進行了對比。在此基礎上，用驅(qū)動橋總成臺架試驗，進行了實驗驗證，研究表明，本文預測滾動軸承疲勞壽命的方法合理，能夠很好的為汽車驅(qū)動橋的研究設計提供理論依據(jù)。 研究開發(fā)了汽車驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承工作性能分析軟件，考慮滾動體接觸應力不均勻分布的特點和圓錐滾動軸承滾動體與內(nèi)外滾道之間彈性流體潤滑，依據(jù)計算機數(shù)值模擬仿真，能夠準確的預測汽車驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的疲勞壽命。 本文的工作為預測驅(qū)動橋的可靠性提供了理論依據(jù)，將為以后的驅(qū)動橋主減速器圓錐滾動軸承的工作性能研究提供有益的借鑒。
【圖文】：

吉林大學博士學位論文14式支承，如圖2.1所示。圖 2.1 驅(qū)動橋主減速器簡圖從文獻[92]可知，，驅(qū)動橋主減速器工作時，圓錐滾動軸承在齒輪軸正常旋轉或反拖運轉兩種工況下工作，位于中間位置的圓錐滾動軸承（圖2.1注釋4）承受的載荷和損傷率都遠遠高于另一個圓錐滾動軸承（圖2.1注釋5）。因此，根據(jù)中間圓錐滾動軸承易損壞的實際情況，本文對其進行深入研究。2.2 主減速器主動錐齒輪軸系的力學分析2.2.1 主動錐齒輪軸的受力分析在主減速器主動錐齒輪軸系中，圓錐滾動軸承所承受的載荷與主動錐齒輪所承受的交變載荷相關,分析軸承的支承載荷，需要先求解出作用在主動錐齒輪上的軸向力、徑向力和切向力。1． 圓柱滾動軸承2． 主動錐齒輪3． 圓錐滾動軸承

24圖 2.6 歐拉角示意圖歐拉角三次順序轉換如圖2.6所示，初始時固定在剛體上的動坐標系與空間坐標系（ x , y,z）重合, 然后繞 z 軸旋轉角度 ，記過渡坐標系為（ ξ , η, ），N 點位于ξ 軸上，如圖2.6（a）所示。這時固定在剛體上的坐標系繞ξ 軸旋轉角度θ ，記過度坐標系為（ ξ ′, η′, ′），M 點位于η′軸上，如圖2.6（b）所示。最后坐標系繞 ′軸旋轉角度ψ
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH133.33;U463.212

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本文編號：2615499