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跨界车传动轴的轴管长度与NVH性能的匹配性研究
| 论文题名： | 跨界车传动轴的轴管长度与NVH性能的匹配性研究 |
| 关键词： | 汽车传动轴;轴管长度;NVH性能;匹配性 |
| 摘要： | 传动轴总成是汽车传动系统的重要组成部分，其在运行过程中振动性能的好坏对汽车的NVH性能有直接影响。某汽车厂商为改善旗下某车型的性能品质，在前期研究基础之上，继续开展相关研究，以期提升整车品质，进而实现节能减排。本文通过总结传动轴总成振动的相关研究并结合该汽车厂商对某车型传动系统NVH已有的研究基础，研究传动轴的轴管长度与NVH的性能匹配，确定出对传动轴振动影响最小的轴管长度匹配，进而为提升整车品质提供一种手段。因此，对轴管长度与NVH性能之间匹配展开研究具有重要意义。 论文以某款车型的传动轴总成为研究对象，主要作了以下研究：结合所研车型的相关参数，通过采用Euler-Bernoulli梁理论推导出单节传动轴的临界转速计算公式，并赋值获得不同轴管长度的临界转速，与有限元法及经验公式法的计算结果对比，验证了采用该梁理论计算的准确性。结合振动模糊可靠性设计理论，确定了单节传动轴满足振动可靠性的长度范围，即L<1084mm。为了描述轴管长度匹配与系统振动响应之间的数学关系，通过采用集中质量法并结合拉格朗日方程及动力学基本原理建立了7自由度的传动轴弯扭耦合振动数学模型，并将其转化为与中间传动轴的轴管长度有关的微分方程组。由于发动机激励及后桥跳动对传动轴造成的激振难以用确定的数学表达式描述，加上，中间支承处外加激励力由多个分量组成，而且在运动过程中处于动态变化状态，因此难以直接对微分方程组展开求解。鉴于动力学仿真软件ADAMS对多体动力学求解具有一定优势，且求解原理也是基于拉格朗日方程及相关力学原理和数学理论。因此，通过采用虚拟样机技术并结合有限元技术建立了不同轴管长度匹配的传动轴刚柔耦合样机模型，通过施加约束及驱动模拟五挡加速工况，得到传动轴的振动响应。对仿真结果运用Origin软件绘制并分析，得出当中间传动轴与主传动轴的轴管长度分别为658mm、729mm时，传动轴的NVH性能最优。此外，通过ADAMS对传动轴的安装布置方式及中间支承刚度的优化作了研究，得出，采用先并联后串联的安装方式，且当中间支承刚度在450-550N/mm时，中间支承处加速度值相对较小，且波动较为平缓。最后通过模态试验和五挡加速工况车内噪声试验，对比分析了仿真结果的准确性。 |
| 作者： | 朱建国 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄丰云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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