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基于虚拟样机技术的轿车等速驱动轴仿真与改进设计
| 论文题名： | 基于虚拟样机技术的轿车等速驱动轴仿真与改进设计 |
| 关键词： | 汽车工程;等速驱动轴;虚拟样机技术;疲劳寿命;接触应力;刚柔耦合 |
| 摘要： | 等速驱动轴是轿车的关键组成部分，其性能的优劣对于整车的可靠性来说有着很大的影响。随着计算机技术的发展，目前已经可以在机械产品的设计过程中，通过对其在计算机上建立的虚拟样机的仿真来辅助产品的研究与开发。此外，随着世界能源与环境问题的出现，对于汽车行业来说，为了减少能耗，轻量化设计已经成为汽车发展的一种趋势，而等速驱动轴作为汽车的关键部件，其轻量化设计也已经成为目前研究的重点。本文以等速驱动轴的可靠性与轻量化研究为目标，建立了等速驱动轴的虚拟样机模型，并对其进行了相关的分析与研究。本文的主要研究内容如下： (1)运用虚拟样机技术，建立出等速驱动轴的三维模型，然后运用有限元分析软件对实体模型进行了静力学与模态分析，得到了驱动轴总成的易损位置以及共振情况。然后通过试验来验证仿真结果的准确性。 (2)对枢轴式万向节耐久性进行了相关的分析与计算，检验其是否满足使用要求；通过软件ANSYS仿真得到了枢轴式等速万向节的疲劳寿命情况与接触应力的情况，找出了枢轴式等速万向节的最小寿命处与应力集中处。然后通过疲劳试验来检验其是否满足要求。 (3)通过增加枢轴式万向节的枢轴的轴端数来减小万向节的整体尺寸，从而达到轻量化的目的。对改进之后的枢轴式万向节建立了三维实体模型，并通过软件ANSYS对其进行了疲劳分析与静力学分析，然后根据改进前后仿真结果的对比来验证其可行性。 (4)通过软件间的联合仿真，建立了等速驱动轴的刚柔耦合模型，通过仿真软件ADAMS对其在无夹角变化时和有夹角变化时分别进行仿真分析。得到不同仿真环境下转速差的情况，证明其等速性；对球笼式等速万向节钢球的移动轨迹做了相关分析，通过与全地形车用球笼万向节钢球轨迹与转速差的对比，说明钢球轨迹对球笼万向节等速性的影响；对枢轴式等速万向节的由三柱槽壳和轴承圈之间由摩擦力而产生的诱发轴向力进行了分析。 |
| 作者： | 杨曙光 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江西理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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