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基于NVH与传动性能提升的某乘用车传动轴改型研究
| 论文题名： | 基于NVH与传动性能提升的某乘用车传动轴改型研究 |
| 关键词： | 乘用车;万向节传动轴;Birfield球笼;H桥电机驱动器;动力学响应 |
| 摘要： | 本文以某公司某型跨界车为研究对象，以该型车VNH提升与传动轴效率提升为研究目标，采用与所研车辆匹配的Birfield球笼万向节传动轴方案。通过理论研究与虚拟样机仿真，分析两种传动轴的性能，并通过相关实验进行验证。分析过程如下： （1）通过十字轴万向节运动学与动力学理论获得单个十字轴万向节运动学与动力学输出特性，获得不计摩擦力矩的情况下万向节附加弯矩产生的原因与变化规律，以最简洁的方式给出双联万向节等速输出条件，并给出在任意相位角布置时输出端运动学响应。对Birfield球笼万向节输出端运动与动力学进行分析，与前者相比，Birfield球笼万向节具有等速传递、附加弯矩平稳等优点。 （2）采用集中质量法，对所研车辆按典型三万向节布置方案的传动轴进行质量与转动惯量的等效，建立三十字轴万向节传动轴的运动学微分方程，求解出无阻尼状态下的输出响应；对比三十字轴万向节传动轴模型，建立Birfield球笼万向节传动轴动力学微分方程，求解无阻尼状态下的输出响应。对比两种传动轴响应，Birfield球笼万向节传动轴可以削弱轴管的扭振激励，有利于传动系平稳运行。 （3）分析并获得在任意输入端转角下中间支承水平方向X与垂向方向Y上的激振力数学描述；对比获得Birfield球笼万向节传动轴在任意输入端转角下中间支承水平方向X与垂向方向Y上的激振力数学描述，并采用实际车辆安装参数与传动轴参数在实际工况下进行解析计算。比较分析两种传动轴中间支承激振力，Birfield球笼万向节稳定的附加弯矩减小中间支承激励，有利于减小传动轴对车身的激振。 （4）在ADAMS虚拟样机中以实车安装参数模拟两种传动轴在实际工况下的动力学响应、中间支承垂向加速度与传动轴传递效率。仿真结果显示，十字轴万向节传动轴中间支承振动加速度、动力学波动以及传递效率受驱动桥跳动影响较大，而Birfield球笼万向节传动轴则具有良好的适应性，在各工况下中间支承加速度小且平稳，动力学波动幅值上升较慢，传递效率稳定。 （5）将两种传动轴分别进行台架效率实验、整车油耗实验与整车道路实验。台架实验结果显示，Birfield球笼万向节传动轴在中低转速下具有更高的传递效率，该结果在整车油耗实验中得到证实；整车油耗实验表明，使用Birfield球笼万向节传动轴的车辆综合油耗更低，达到整车降油耗的目标；车辆道路实验表明，Birfield球笼万向节传动轴可以有效降低车辆中排、后排乘客耳边噪声，同时对主减速器的啮合噪声也有一定改善作用，达到整车NVH提升目标。 |
| 作者： | 陈端滢 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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