【摘要】：如今汽車行業(yè)飛速發(fā)展,人們生活水平日益提升,在保證汽車動力性優(yōu)異,安全可靠的前提下,提高舒適性已經(jīng)成為了當今的熱點問題,傳動軸是影響整車平穩(wěn)度和舒適度的重要部件。為減小傳動軸系統(tǒng)在工作過程中的振動,本文以一汽解放公司生產(chǎn)的某重載自卸車中的傳動軸系統(tǒng)作為研究內(nèi)容,對其進行理論研究、試驗分析以及利用ADAMS對傳動軸進行模擬仿真,探究出中間支承處的剛度及阻尼對其振動的影響。并對傳動系統(tǒng)中間支承的最佳剛度和阻尼進行優(yōu)化,改善傳動軸振動問題。具體研究內(nèi)容如下:以傳動軸系統(tǒng)主要部件萬向節(jié)及中間支承為研究對象做理論分析。分析單個萬向節(jié)及多萬向節(jié)的運動特性,分析萬向節(jié)兩軸叉間角速度與扭矩的運動規(guī)律。利用Matlab對單萬向節(jié)進行仿真,分析從動叉的角速度、角加速度以及扭矩在試驗中的變化特性。對中間支承做靜力學分析,推導中間支承理論剛度計算式。傳動軸系統(tǒng)振動的試驗測試及分析。利用傳動軸振動試驗臺,在轉速為0-2400r/min下,對傳動軸前端、中間支承處和傳動軸后端三個部位進行X、Y、Z三方向上的振動測試,得出中間支承處振動較為劇烈;以中間支承部分為主要試驗對象,用WDW-100試驗機對傳動軸中間支承進行靜剛度測量,將原裝中間支承(剛度為1822N/mm)和研究對象(剛度為1206N/mm)進行X、Y、Z三方向振動對比測試,分析中間支承的剛度對傳動軸振動的影響。傳動軸系統(tǒng)模擬仿真分析。利用Pro/E創(chuàng)建傳動軸系統(tǒng)各零件的三維立體模型并裝配為整體,簡化模型并驗證干涉,導入ADAMS定義各零件材料及特性,添加約束、激勵力、運動副、負載等,再校驗模型的合理性。利用ADAMS進行傳動軸的彎曲振動仿真,仿真內(nèi)容包括傳動軸的轉速、加速度、輸入輸出扭矩,利用第2章的理論分析結果對仿真數(shù)據(jù)做驗證。對中間支承處X與Y方向的位移、角速度、角加速度、速度、加速度做測量分析。對中間支承處進行優(yōu)化設計。以中間支承的剛度與阻尼為優(yōu)化參數(shù),降低傳動軸各段的振幅和振頻。在所研究車型最佳經(jīng)濟車速區(qū)間內(nèi),即傳動軸對應轉速區(qū)間(0-2400r/min)內(nèi),實現(xiàn)具體的優(yōu)化改良,最佳剛度區(qū)間為1800N/mm-2000N/mm,最佳阻尼區(qū)間為0.5-0.6,取剛度為1900N/mm,阻尼為0.55作為仿真優(yōu)化值。利用第2章中間支承理論剛度計算式計算理論剛度為1977N/mm,將仿真優(yōu)化結果同理論及試驗三者做對比分析。
【圖文】：

1-離合器、2-變速箱、3-萬向節(jié)、4-差速器、5-后橋半軸、6-傳動軸圖 1.1 汽車傳動系統(tǒng)圖動軸則是動力傳輸裝置中及其必要的一個部分，車輛運行的過程中功用是完成一對軸線相交并且相對位置不斷產(chǎn)生變化的轉軸之間的。一般情況下，特別是傳動距離較長時，我們會將傳動軸分為兩段或得較高的彎曲共振點，避免發(fā)生共振現(xiàn)象；并降低其振動傳遞效率，的平穩(wěn)性。當汽車行駛在崎嶇路面時，會產(chǎn)生顛簸跳動，懸掛系統(tǒng)會彈性變形，從而導致傳遞動力的兩個軸之間會產(chǎn)生較大的位置（距離和，所以變速器輸出端和驅(qū)動橋輸入端間不可以使用固定的連接方式，向節(jié)隨時調(diào)整傳力方向。萬向傳動裝置便是用以保障兩軸間的位置變?nèi)阅芫S持較好的動力傳輸，并維系運動的正確性[9]。由于傳動軸這種條件，易于得知其自身就會有較大的振動產(chǎn)生，并且若車架與傳動軸

-變速箱輸出軸、2-十字軸、3-從動叉、4-卡簧、5-軸承、6-主動圖 2.2 十字軸萬向節(jié)結構節(jié)工作時，動力經(jīng)由輸入端傳動叉通過中間的十字軸傳遞到輸證兩軸間維持在一定的自由角度，，即實現(xiàn)萬向傳遞。但由于其不被穩(wěn)定傳輸，會產(chǎn)生轉速的波動和附加的彎矩及扭矩，產(chǎn)生振個萬向節(jié)的運動學分析一步理論分析得到十字軸萬向節(jié)的基本運動規(guī)律與特征，本文節(jié)的模型如圖 2.3 所示，建立該模型的目的是舍棄無關的冗余中更加清晰地表達出萬向節(jié)的運動特性，再通過建立簡單合理萬向節(jié)的運動學特性進行具體的分析與求解，得到萬向節(jié)基本并為后文的進一步分析做鋪墊。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.4

【參考文獻】

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6 章春軍;汽車傳動系統(tǒng)扭轉振動研究與實驗[D];西南交通大學;2011年

7 徐彪;商用車傳動軸振動分析與仿真優(yōu)化[D];清華大學;2006年

本文編號：2707657