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传动轴中间支承的参数匹配与振动特性的优化研究
| 论文题名： | 传动轴中间支承的参数匹配与振动特性的优化研究 |
| 关键词： | 汽车传动轴;中间支承;参数匹配;振动特性 |
| 摘要： | 在汽车可变轴向传动系统中，传动轴是底盘动力传递的关键总成。由于万向节的不等速性及附加弯矩等非线性因素，分段式传动轴的动力输出产生一定变化，在一定程度上影响了后桥振动。中间支承作为传动轴的组成部件，对于降低传动轴振动，改善中间支承振动传递路径及后桥系统的振动噪声具有重要影响。针对这一问题，本文对某车型传动轴中间支承与传动系的匹配特性进行研究，分析弹性中间支承的形变特性，利用有限元方法研究了中间支承的静动态刚度变化规律，确定了支承刚度的优化区间。然后建立了球笼式传动轴-后桥的弯扭数学模型和仿真模型，在给定优化区间内分析中间支承刚度对轴-后桥的振动影响。由分析结果知：当传动轴中间支承轴向刚度K x?[50,55]N/mm,径向刚度K z?[65,75]N/mm时，传动轴-后桥系统输出综合振动波动值降低，车内振动噪音得到进一步改善。论文的主要内容包括： 基于弹性元件隔振机理，以传动轴中间支承为研究对象，利用弹塑性理论推导了弹性支承的轴向和径向形变规律，在Abaqus软件中进行有限元仿真分析，通过对比分析，探究了中间支承的静动态刚度特性，并利用试验静刚度测试方法验证了理论分析的正确性。 以传动轴-后桥系统为研究对象，考虑发动机输出波动及轮毂负载，建立了考虑中间支承轴、径向刚度的11自由度传动轴-后桥总成的弯扭振动数学模型。将中间支承刚度与主减支承刚度进行并联，扭转刚度与中间传动轴串联的等效原则，对无量纲化微分方程进行数值求解，研究了不同支承刚度对中间支承振动和齿轮系统动态特性的影响。 采用UG及ADAMS软件建立球笼式传动轴-后桥的动力学仿真模型，研究不同轴向和径向支承刚度条件下，传动轴、被齿的转速转矩输出波动和振动加速度规律，并分析了不同转速下支承刚度对轴-后桥的振动影响，得到了对传动轴、后桥输出波动影响较小的支承刚度区间。最后利用振动测试平台和LMS噪声测试系统对支承刚度改进前后传动系统的振动输出进行了测试，分析优化传动轴支承刚度前后对传动系统振动以及整车噪声的影响，对理论分析结果进行了试验验证，为中间支承刚度的优化设计及传动系统的降噪减振提供了一定的理论参考。 |
| 作者： | 万磊 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 徐劲力 |
| 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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