本文關(guān)鍵詞：電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)及疲勞壽命分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)及疲勞壽命分析

周兆華  

【摘要】：由于燃油汽車的過度使用,不可避免的產(chǎn)生了能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。為解決汽車使用過程中產(chǎn)生的負(fù)面影響,逐漸形成了電動汽車這一全新領(lǐng)域。電動汽車具有零污染排放,高經(jīng)濟(jì)性和操作性,行駛平穩(wěn)且無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。電動汽車的推廣過程中,續(xù)駛里程是制約其發(fā)展的主要原因。在有限能量供給的情況下,如何通過改進(jìn)電動汽車零部件設(shè)計(jì)方法和驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式來延長續(xù)駛里程是值得研究的問題。驅(qū)動橋是汽車動力傳輸系統(tǒng)中的重要組成部分,驅(qū)動橋不同的結(jié)構(gòu)形式會對動力傳遞效率產(chǎn)生較大的影響,對電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)的研究具有非常重要的意義。根據(jù)已知電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)參數(shù),分析驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式,運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件CATIA完成電動汽車驅(qū)動橋建模。對驅(qū)動橋進(jìn)行理論分析,確定理論受力情況,設(shè)置驅(qū)動橋仿真約束條件。參考相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對橋殼進(jìn)行四種典型工況的受力仿真分析,對半軸進(jìn)行靜扭仿真試驗(yàn),對各傳動齒輪副進(jìn)行接觸強(qiáng)度仿真分析。仿真結(jié)果表明,驅(qū)動橋總成及其零部件的強(qiáng)度和剛度是滿足設(shè)計(jì)要求的。由于為全浮式驅(qū)動橋,汽車行駛過程中,地面所產(chǎn)生的振動頻率對橋殼自身振動頻率有較大影響,對橋殼進(jìn)行模態(tài)分析。分析結(jié)果表明,橋殼的前6階固有頻率避開了來自路面的激勵(lì),總體仿真表明驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)是合格的。基于驅(qū)動橋靜力分析和模態(tài)分析,依照測試標(biāo)準(zhǔn),確定分析方法,對驅(qū)動橋進(jìn)行疲勞壽命分析。運(yùn)用Workbench中Fatigue Tool模塊對橋殼和半軸進(jìn)行疲勞壽命仿真,得到各構(gòu)件的疲勞壽命云圖,同時(shí)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比較,確定驅(qū)動橋設(shè)計(jì)在疲勞壽命仿真分析方面是合格的。根據(jù)驅(qū)動橋有限元分析結(jié)果,對驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)。改變驅(qū)動橋橋殼變截面數(shù)量、彈簧座受力面積和間距以及橋殼整體壁厚來改善驅(qū)動橋受力狀況,同時(shí)進(jìn)行多次有限元仿真分析,確定驅(qū)動橋改進(jìn)參數(shù)。整理改進(jìn)后的設(shè)計(jì)參數(shù),確定驅(qū)動橋最終結(jié)構(gòu)形式,同樣進(jìn)行有限元分析和疲勞壽命仿真分析,與改進(jìn)前驅(qū)動橋仿真結(jié)果比較。結(jié)果表明,改進(jìn)后的驅(qū)動橋橋殼質(zhì)量降低4%,疲勞壽命提高40.9%。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72;U463.218
【目錄】：

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