本文關(guān)鍵詞：重型卡車傳動(dòng)軸匹配及優(yōu)化

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【摘要】：傳動(dòng)軸是汽車底盤結(jié)構(gòu)重要零件之一,其主要作用是傳遞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速。由于其自身固有頻率低,十字萬向節(jié)等附加力的存在等,汽車在高速行駛時(shí)較容易出現(xiàn)共振現(xiàn)象,不利于成員的舒適性。因此研究傳動(dòng)軸對(duì)降低汽車行駛過程中的振動(dòng)噪音和提高乘員的舒適性具有重要意義。傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)周期長(zhǎng)等原因不適用于現(xiàn)在快速生產(chǎn)制造體制,不能滿足現(xiàn)代化市場(chǎng)發(fā)展要求�，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法具有縮短設(shè)計(jì)周期、提高精度等優(yōu)點(diǎn),能大大提升傳動(dòng)軸企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。本文以某重卡的傳動(dòng)軸總成為研究對(duì)象,運(yùn)用有限元技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)分別研究了傳動(dòng)軸的模態(tài)影響因素,對(duì)傳動(dòng)軸總成的關(guān)鍵部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容如下:1.對(duì)單根傳動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。主要包括計(jì)算傳動(dòng)軸的最大轉(zhuǎn)矩并選用傳動(dòng)軸系列、傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的校核、當(dāng)量夾角的校核和對(duì)一些傳動(dòng)軸關(guān)鍵件的強(qiáng)度校核。通過對(duì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)校核分析,在滿足整車傳動(dòng)輸出參數(shù)要求的前提下,選擇合適的傳動(dòng)軸,在滿足性能需求的前提下,實(shí)現(xiàn)成本的最優(yōu)化。2.對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行振動(dòng)分析。主要包括建立數(shù)模,將數(shù)模導(dǎo)入有限元軟件建立有限元模型,采用有限元求解器對(duì)模型進(jìn)行傳動(dòng)軸的模態(tài)求解。通過對(duì)傳動(dòng)軸的建模及模態(tài)分析,有效優(yōu)化傳動(dòng)性能,對(duì)傳動(dòng)姿態(tài)角進(jìn)行優(yōu)化,改善整車振動(dòng)性能,提升整車舒適性。3.研究單根傳動(dòng)軸對(duì)整車的振動(dòng)影響原因。采用仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)某卡車振動(dòng)進(jìn)行原因分析。分析結(jié)果表明是傳動(dòng)軸的一階模態(tài)太低引起的。通過實(shí)際故障案例的分析,驗(yàn)證模態(tài)分析效果和實(shí)車改善情況,將模態(tài)分析和實(shí)際研發(fā)改善進(jìn)行對(duì)比結(jié)合,摸索出改善設(shè)計(jì)的有效方法。4.傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)優(yōu)化。以傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和軸管厚度作為設(shè)計(jì)變量,一階模態(tài)作為約束函數(shù),傳動(dòng)軸質(zhì)量作為目標(biāo)函數(shù)對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行優(yōu)化。通過改善傳動(dòng)姿態(tài)角,實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)效果的改善。5.試驗(yàn)驗(yàn)證。通過對(duì)傳動(dòng)軸試驗(yàn)過程的總結(jié)形成了傳動(dòng)軸電測(cè)規(guī)范,同時(shí)通過試驗(yàn)結(jié)果同模態(tài)分析結(jié)果的對(duì)比,證明了模態(tài)分析的有效性,同時(shí)結(jié)合模態(tài)分析建立起了企業(yè)對(duì)傳動(dòng)軸的模態(tài)分析規(guī)范。
【關(guān)鍵詞】：汽車傳動(dòng)軸原理 匹配 有限元技術(shù) 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-18
• 1.1 課題的研究背景和意義14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究歷史和現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及主要工作16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)方法和理論基礎(chǔ)18-29
• 2.1 有限元基本理論18-19
• 2.1.2 有限元基本方法和步驟18-19
• 2.2 多體動(dòng)力學(xué)建�；纠碚�19-21
• 2.2.1 多體動(dòng)力學(xué)概述19-20
• 2.2.2 多體動(dòng)力學(xué)基本理論20-21
• 2.3 萬向節(jié)工作原理21-27
• 2.3.1 不等速萬向節(jié)工作原理21-23
• 2.3.2 準(zhǔn)等速萬向節(jié)工作原理23-24
• 2.3.3 等速萬向節(jié)工作原理24-27
• 2.4 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)流程27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)及校核29-34
• 3.1 引言29
• 3.2 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 傳動(dòng)軸的校核30-31
• 3.3.1 傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的校核30
• 3.3.2 傳動(dòng)軸當(dāng)量夾角的校核30-31
• 3.4 傳動(dòng)軸關(guān)鍵件校核31-33
• 3.4.1 萬向節(jié)十字軸的強(qiáng)度校核31-32
• 3.4.2 傳動(dòng)軸軸管扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的校核32
• 3.4.3 中間傳動(dòng)軸花鍵（非滑動(dòng)花鍵）齒側(cè)擠壓應(yīng)力的校核32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 汽車傳動(dòng)軸的振動(dòng)匹配優(yōu)化34-59
• 4.1 引言34
• 4.2 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真分析模型建立概述34-35
• 4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱模型35-46
• 4.3.1 建立發(fā)動(dòng)機(jī)模型35-37
• 4.3.2 建立變速箱模型37-40
• 4.3.3 建立傳動(dòng)軸和后橋差速器輸入軸模型40-41
• 4.3.4 建立懸置元件模型41-44
• 4.3.5 建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)副約束44-45
• 4.3.6 建立系統(tǒng)振動(dòng)輸入輸出通道45-46
• 4.4 系統(tǒng)振動(dòng)仿真分析46-51
• 4.4.1 系統(tǒng)固有頻率仿真分析46-48
• 4.4.2 系統(tǒng)頻域響應(yīng)分析48-51
• 4.5 系統(tǒng)振動(dòng)優(yōu)化51-58
• 4.5.1 常用優(yōu)化理論簡(jiǎn)介51-53
• 4.5.2 傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)優(yōu)化53-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第5章 傳動(dòng)軸匹配方案驗(yàn)證59-75
• 5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備59-61
• 5.1.1 汽車三維坐標(biāo)系建立59
• 5.1.2 測(cè)量?jī)x器說明59-60
• 5.1.3 試驗(yàn)條件60
• 5.1.4 測(cè)點(diǎn)布置60-61
• 5.2 試驗(yàn)步驟61-67
• 5.2.1 試驗(yàn)員將車輛開至測(cè)量場(chǎng)地并檢查滿足試驗(yàn)條件61-62
• 5.2.2 設(shè)備連線和準(zhǔn)備測(cè)試軟件62-63
• 5.2.3 參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集63-67
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析67-74
• 5.3.1 數(shù)據(jù)分析前準(zhǔn)備67-68
• 5.3.2 時(shí)域分析68-69
• 5.3.3 數(shù)據(jù)整理69-70
• 5.3.4 數(shù)據(jù)頻譜分析70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉偉東;基于有限元分析的轎車半軸總成優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：990755