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原文传递四驱汽车分动器圆锥滚动轴承工作性能研究

论文题名：	四驱汽车分动器圆锥滚动轴承工作性能研究
关键词：	汽车分动器;圆锥滚动轴承;结构强度;润滑性能;应力分布
摘要：	文中针对某款四驱汽车的分动器内部圆锥滚动轴承进行研究，利用理论计算和计算机数值模拟方法对分动器内部轴承进行传动力学分析、结构强度刚度仿真分析、轴承润滑性能分析以及轴承应力分布试验研究。　　文中首先针对某款四轮驱动汽车中的分动器建立力学传动模型，通过理论公式计算获得分动器内部齿轮啮合力以及圆锥滚动轴承在迪卡尔坐标系下的三个方向的轴承力，同时在ROMAX建立分动器传动模型，设置分动器的输入扭矩以及转速，通过齿轮啮合度检测模型的仿真精度。通过对理论计算与仿真结果进行整理后，发现理论公式计算结果和仿真计算结果基本上在同一数量级上，由于理论计算时忽略过约束问题，因此，导致理论公式计算结果与ROMAX仿真结果之间存在一些误差，误差结果基本控制在10％范围内。由此可以看出理论计算建立的传动模型和坐标转换均是准确可靠。　　其次针对分动器部件进行有限元仿真分析。传统的分动器壳体仿真分析忽略了分动器内部传动部件对壳体作用的影响，使得仿真结果与实际受力存在一定的偏差。然而传统的分动器装配体有限元仿真分析，由于涉及到齿轮之间的啮合接触、圆锥滚子与轴承内外圈的接触以及轴与圆锥滚子轴承的之间的过盈接触，从而使得建模变得更加复杂，同时也直接的增加计算的网格数量，提高计算成本和计算难度。文中考虑了分动器内部传动部件对壳体的影响，通过对传动部件进行模型简化，获得简单高效的有限元模型，同时又保证了计算的精度。通过有限元仿真结果可知：壳体上的应力分布比较小，并没有出现应力集中现象，输入端的圆锥滚动轴承外圈的应力分布相对较小，小齿轮端的轴承应力分布相对较大，受力最大圆锥滚动轴承外圈出现在输出端靠近小锥齿轮的位置。　　然后利用富士压力测试装置针对分动器内部轴承的外圈进行接触应力测试，将富士胶片安装在圆锥滚动轴承与壳体之间，装配好分动器，将分动器安装在传统试验台上进行运转，通过控制装置，控制分动器输入端的扭矩以及转速，旋转一段时间后，拆开分动器，取出富士压力测量胶片，利用专业分析和扫描软件对试验结果进行分析，获得各个轴承在运转过程中的外圈压力分布情况。通过同条件下的仿真分析与试验结果对比，验证了有限元仿真模型的精度。　　最后，针对分动器圆锥滚动轴承进行润滑性能分析，通过理论公式，建立分动器圆锥滚动轴承润滑数学模型，通过差分法求解分动器圆锥滚动轴承接触区域的油膜厚度和润滑油动压力，分析接触应力大的轴承油膜压力大、油膜间隙小。通过力学性能和润滑仿真分析后，获得圆锥滚动轴承的性能参数，对分动器圆锥滚动轴承再设计以及改进提供了一定的指导作用。
作者：	王亮
专业：	车辆工程
导师：	郑泉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽农业大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文