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基于有限元分析的轿车半轴总成优化设计研究
| 论文题名： | 基于有限元分析的轿车半轴总成优化设计研究 |
| 关键词： | 汽车工程;传动轴;万向节;半轴总成;优化设计 |
| 摘要： | 传动轴作为汽车传动系统的主要部件在行驶过程中起着传递运动及转矩的作用。轿车驱动半轴总成主要由万向节和传动轴组成，轿车传动系统中使用最多的是球笼式和三球销式等速万向节连接在一起组成的传动装置。万向节结构复杂，制造精度高，其力学性能是直接影响车辆性能的关键因素。通过有限元法对半轴总成结构进行性能分析，在设计时考虑半轴总成的优化设计，对减少试验次数、提高整车的各种性能、降低设计与制造成本、增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。 本文以某厂家的发动机前置前驱动轿车等速驱动轴为研究对象，采用了分段建立有限元分析模型的方法，建立了球笼式万向节和三球销式万向节简化模型，利用大型通用有限元分析软件ANSYS Workbench分别对球笼式万向节和三球销式万向节进行静力学分析，通过分析其应力及应变的变形云图，得出了万向节的接触应力及位移在实体上的分布规律，应用赫兹接触理论对等速万向节理想状态下的接触应力进行了计算，并与有限元分析的接触应力对比，发现计算值与模拟结果的相对误差较小，说明有限元模型建立正确，利用此有限元方法进行的等速万向节内部接触应力的分析，其结果是准确可信的。 在静力学分析的基础上对等速万向节寿命和安全系数做了进一步分析，结果表明，三球销式万向节安全系数较高，有较大优化空间。因此，以三球销式万向节总质量为目标进行了优化设计，得出了一些有益的结论。 通过对这些计算结果的分析，为万向节及半轴总成的设计提供一些具有参考价值的依据。 |
| 作者： | 刘伟东 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 崔淑华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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