汽車球籠式萬向節(jié)動力學(xué)特性計算與試驗研究
發(fā)布時間:2022-12-11 20:20
驅(qū)動軸是汽車動力傳動系統(tǒng)中的重要部件,在變速器與車輪之間起傳遞運動和動力的功能。球籠式萬向節(jié)是驅(qū)動軸上常用的一種等速萬向節(jié),其與車輪輪轂連接。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,對于汽車零部件輕量化設(shè)計以及低能源消耗的要求越來越高,這對驅(qū)動軸的強度和高效率傳動性能提出了更高的要求。本文針對汽車驅(qū)動軸中的球籠式萬向節(jié)的動力學(xué)特性進行了計算,包括萬向節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸力的變化特性以及傳動效率等,并做了較為詳細的影響因素分析。論文的主要工作如下:(1)首先對球籠式萬向節(jié)的傳動效率與內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸特性進行了試驗分析;谇蚧\式萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)與工作原理,在萬向節(jié)上建立坐標系,計算并分析了球籠式萬向節(jié)的各項運動學(xué)特性及其變化規(guī)律,主要包括鋼球中心運動規(guī)律和鋼球與滾道接觸點位置的變化規(guī)律等。(2)以雙心弧型球籠式萬向節(jié)為對象,建立其多體動力學(xué)模型。對萬向節(jié)模型內(nèi)部各構(gòu)件之間的接觸參數(shù)進行了確定,其中接觸剛度選擇赫茲接觸理論進行初步確定。多體動力學(xué)模型構(gòu)件之間摩擦力通過對庫倫摩擦模型進行修正來表征。建立萬向節(jié)多體動力學(xué)模型的代理模型,分析了各參數(shù)對模型計算結(jié)果的影響,并對多體動力學(xué)模型進行優(yōu)化。通過與理論計算值以及試驗結(jié)果的...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 驅(qū)動軸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3 球籠式萬向節(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 球籠式萬向節(jié)國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 球籠式萬向節(jié)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要內(nèi)容
第二章 球籠式萬向節(jié)動力學(xué)特性試驗研究
2.1 概述
2.1.1 驅(qū)動軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 球籠式萬向節(jié)工作原理
2.2 球籠式萬向節(jié)傳動效率試驗分析
2.2.1 傳動效率試驗基本原理
2.2.2 傳動效率試驗設(shè)備及原理
2.2.3 傳動效率試驗流程
2.2.4 傳動效率試驗結(jié)果分析
2.3 球籠式萬向節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸特性試驗分析
2.3.1 球籠式萬向節(jié)耐久試驗
2.3.2 球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)接觸分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)建模
3.1 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)模型建立方法
3.1.1 萬向節(jié)三維模型和約束條件的建立
3.1.2 萬向節(jié)模型鋼球初始位置的確定
3.2 法向接觸力計算模型
3.2.1 法向接觸模型
3.2.2 接觸參數(shù)的確定
3.3 摩擦模型
3.4 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)模型優(yōu)化與驗證
3.4.1 萬向節(jié)多體動力學(xué)模型優(yōu)化
3.4.2 萬向節(jié)傳動效率計算結(jié)果驗證
3.4.3 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)接觸力計算結(jié)果驗證
3.5 本章小結(jié)
第四章 球籠式萬向節(jié)動力學(xué)特性計算分析
4.1 萬向節(jié)運動學(xué)特性計算分析
4.1.1 球籠式萬向節(jié)坐標系的建立
4.1.2 鋼球運動位置計算分析
4.1.3 鋼球與滾道接觸位置計算分析
4.1.4 萬向節(jié)等速性分析
4.2 萬向節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸分析
4.2.1 鋼球與滾道接觸力
4.2.2 鋼球與保持架接觸力
4.2.3 結(jié)構(gòu)接觸力影響因素分析
4.2.4 最大靜態(tài)接觸應(yīng)力分析
4.3 萬向節(jié)偏轉(zhuǎn)彎矩分析
4.4 萬向節(jié)傳動效率分析
4.4.1 負載轉(zhuǎn)矩對傳動效率的影響分析
4.4.2 萬向節(jié)鋼球數(shù)對傳動效率的影響分析
4.4.3 摩擦特性對傳動效率影響分析
4.5 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
論文工作總結(jié)
工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ADAMS中的接觸和接觸摩擦作用機制實例詳解[J]. 高一佳. 汽車實用技術(shù). 2017(06)
[2]基于虛擬樣機技術(shù)的汽車等速驅(qū)動軸傳動效率的分析[J]. 閔德瑞,趙云,楊曙光,王立軍,黃風(fēng)立. 機械設(shè)計. 2016(04)
[3]響應(yīng)面法在試驗設(shè)計與優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 李莉,張賽,何強,胡學(xué)斌. 實驗室研究與探索. 2015(08)
[4]等速傳動軸傳動效率的虛擬樣機分析與試驗研究[J]. 滕達,王登峰. 機械設(shè)計與制造. 2013(07)
[5]球籠式等速萬向節(jié)滾道接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 湯雙清,胡歡,樊繼紅. 機械設(shè)計與制造. 2011(03)
[6]正交試驗設(shè)計和分析方法研究[J]. 劉瑞江,張業(yè)旺,聞崇煒,湯建. 實驗技術(shù)與管理. 2010(09)
[7]淺析靈敏度分析的幾種數(shù)學(xué)方法[J]. 韓林山,李向陽,嚴大考. 中國水運(下半月). 2008(04)
[8]球籠式等速萬向節(jié)內(nèi)部接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 陳靜,史文庫. 機械強度. 2006(06)
[9]離散傅里葉變換快速算法的研究與MATLAB算法實現(xiàn)[J]. 譚子尤,張雅彬. 中國科技信息. 2006(22)
[10]球籠式萬向節(jié)的等速性[J]. 李科,王偉. 軸承. 2003(07)
本文編號:3719435
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 驅(qū)動軸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3 球籠式萬向節(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 球籠式萬向節(jié)國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 球籠式萬向節(jié)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要內(nèi)容
第二章 球籠式萬向節(jié)動力學(xué)特性試驗研究
2.1 概述
2.1.1 驅(qū)動軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 球籠式萬向節(jié)工作原理
2.2 球籠式萬向節(jié)傳動效率試驗分析
2.2.1 傳動效率試驗基本原理
2.2.2 傳動效率試驗設(shè)備及原理
2.2.3 傳動效率試驗流程
2.2.4 傳動效率試驗結(jié)果分析
2.3 球籠式萬向節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸特性試驗分析
2.3.1 球籠式萬向節(jié)耐久試驗
2.3.2 球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)接觸分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)建模
3.1 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)模型建立方法
3.1.1 萬向節(jié)三維模型和約束條件的建立
3.1.2 萬向節(jié)模型鋼球初始位置的確定
3.2 法向接觸力計算模型
3.2.1 法向接觸模型
3.2.2 接觸參數(shù)的確定
3.3 摩擦模型
3.4 球籠式萬向節(jié)多體動力學(xué)模型優(yōu)化與驗證
3.4.1 萬向節(jié)多體動力學(xué)模型優(yōu)化
3.4.2 萬向節(jié)傳動效率計算結(jié)果驗證
3.4.3 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)接觸力計算結(jié)果驗證
3.5 本章小結(jié)
第四章 球籠式萬向節(jié)動力學(xué)特性計算分析
4.1 萬向節(jié)運動學(xué)特性計算分析
4.1.1 球籠式萬向節(jié)坐標系的建立
4.1.2 鋼球運動位置計算分析
4.1.3 鋼球與滾道接觸位置計算分析
4.1.4 萬向節(jié)等速性分析
4.2 萬向節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸分析
4.2.1 鋼球與滾道接觸力
4.2.2 鋼球與保持架接觸力
4.2.3 結(jié)構(gòu)接觸力影響因素分析
4.2.4 最大靜態(tài)接觸應(yīng)力分析
4.3 萬向節(jié)偏轉(zhuǎn)彎矩分析
4.4 萬向節(jié)傳動效率分析
4.4.1 負載轉(zhuǎn)矩對傳動效率的影響分析
4.4.2 萬向節(jié)鋼球數(shù)對傳動效率的影響分析
4.4.3 摩擦特性對傳動效率影響分析
4.5 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
論文工作總結(jié)
工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ADAMS中的接觸和接觸摩擦作用機制實例詳解[J]. 高一佳. 汽車實用技術(shù). 2017(06)
[2]基于虛擬樣機技術(shù)的汽車等速驅(qū)動軸傳動效率的分析[J]. 閔德瑞,趙云,楊曙光,王立軍,黃風(fēng)立. 機械設(shè)計. 2016(04)
[3]響應(yīng)面法在試驗設(shè)計與優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 李莉,張賽,何強,胡學(xué)斌. 實驗室研究與探索. 2015(08)
[4]等速傳動軸傳動效率的虛擬樣機分析與試驗研究[J]. 滕達,王登峰. 機械設(shè)計與制造. 2013(07)
[5]球籠式等速萬向節(jié)滾道接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 湯雙清,胡歡,樊繼紅. 機械設(shè)計與制造. 2011(03)
[6]正交試驗設(shè)計和分析方法研究[J]. 劉瑞江,張業(yè)旺,聞崇煒,湯建. 實驗技術(shù)與管理. 2010(09)
[7]淺析靈敏度分析的幾種數(shù)學(xué)方法[J]. 韓林山,李向陽,嚴大考. 中國水運(下半月). 2008(04)
[8]球籠式等速萬向節(jié)內(nèi)部接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 陳靜,史文庫. 機械強度. 2006(06)
[9]離散傅里葉變換快速算法的研究與MATLAB算法實現(xiàn)[J]. 譚子尤,張雅彬. 中國科技信息. 2006(22)
[10]球籠式萬向節(jié)的等速性[J]. 李科,王偉. 軸承. 2003(07)
本文編號:3719435
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