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汽车传动轴设计(毕业设计论文doc).doc


文档分类:汽车/机械/制造 | 页数:约15页 举报非法文档有奖
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随着社会的进步和汽车工业的发展,汽车已经走进了千家万户,极大地改善了人类的生活方式。汽车传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件,它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮,使汽车产生驱动力。传动轴在不同轴心甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力,工作环境比较恶劣,其振动与噪声直接影响了整车传动的平稳性与乘坐的舒适性,甚至影响到整车的可靠性。目前,国内传动轴市场被一些大型外资企业所控制,而内资企业只能在有限的空间里求得生存。另一方面,迫于竞争压力以及产品升级的需求,崛起的自主品牌也在不断加大在高技术含量产品领域对外资或合资零部件的采购量。对于我国汽车传动轴行业来说较高,高端产品供给基本能满足无法同。因此,如何设计出高性能的汽车传动轴成为我国亟需解决的问题之一,而对其振动进行模态分析则是设计出高性能传动轴的重要一环。
国外较早开始对传动系统扭转振动问题进行研究。大约在20世纪初,德国人Geiger用机械式盖格尔扭振仪进行了轴系扭振的研究,在1916年发表了相关论文,并开始总结扭转振动计算、分析和处理的相关经验与方法。1921年,霍尔茨提出了扭转振动Holzer表算法,这种方法可以进行固有频率、固有振型的计算,目前仍被广泛采用。,并编成了《扭振手册》。在这一时期,对扭转振动自由振动方面的计算都是近似计算方法,对简单模型精度尚可,而对于激振力的正确确定、非共振区的振幅计算和应力计算都没有好的办法。但经过发展,也逐步形成了扭转计算、分析和处理的基本经验和方法。
上世纪60至80年代,是扭转振动发展较快的一个时期。一方面,计算机技术的发展使得已有的能量法、Holzer法、矩阵法等一些方法可以在计算机上进行扭转振动的相关计算和研究,为扭转振动的研究奠定了基础;另一方面,高速高功率发动机技术的发展,使得传动系统性能更高,给扭振研究注入了强大的动力支持。而汽车轻量化发展趋势使扭转振动愈加明显,断轴、传力螺栓失效和齿轮断齿等情况经常出现,再加上人们对汽车的舒适性、可靠性的要求越来越高,相关法规对汽车噪声的限制,都为扭转振动研究提出了更高要求。再加上如系统矩阵法等相关数学方法的提出和应用,使得扭振计算问题变得容易解决,光电式和电磁式设备的出现又解决了扭振测量精度问题,从实验条件上得到了保障。上世纪80年代,日本小林明等人将传动系统作为一个整体进行研究,将传动系统振动分为弯曲扭动和扭转振动进行考虑,对振动研究意义重大。
扭振研究的全面发展则是在20世纪90年代以后。一是对偏振、滚振、耦合振动、非线性振动等进行了实验研究,从而寻求统一的数学力学模型。如Kouji Fujii建立了发动机曲轴平面模型,,并都用传递矩阵法进行了扭转振动计算,这些研究进一步揭示了轴系扭振机理及其影响关系。二是大量研究对轴系的扭振减振和控制等方面进行了探索,尤其是对减振器的设计和实验方面。
近年来随着计算机技术的快速发展,国外对汽车动力传动系统的扭转振动研究进步较快。Farshidianfar对传动系统的低、高频噪声进行了分析,并进行了仿真计算。Shigetaro证明了分块建模的可行性,并进行了实例验证工作。Hwang进行了自由振动和强迫振动计算,并与试验结果进行了比较。Wang建立了多自由度非线性模型,对传动系统的稳定性和自激振动进行了分析,确定了车辆临界车速并绘制了极限稳定图,也对含有分支系统的传动系进行了相关计算。 Christophe采用离散化建模和线性处理方法开展了传动系统的扭转振动仿真与试验。此外,Hwang采用对液力自动变速箱的三元件分别建模的方式,对后轮驱动汽车的传动系统进行了建模,开展了理论分析与试验工作,并对理论与实验结果进行了比较。
在20世纪80年代,国内逐渐开始对扭转振动进行研究。冯振东等人开展了汽车传动系统扭转振动的研究工作,徐兀开展了汽车噪声和振动控制的研究工作。
进入90年代,胡子正等人开展了传动系统的振动特征的研究工作,吕振华发展了动力学最优修改原理,方传流等人分析了汽车传动系统扭转振动的固有特性,并提出了结构修改控制措施,杨小波等人采用REA法建立了传动系统扭转振动整车分析模型,并通过分析预测控制整车振动,尹浚采用改变传动轴的悬挂刚度的方法来调节系统的频率,年俄延华等人对汽车传动系统弯曲振动建立了模型,讨论了振动影响因素与减振措施。
2000年以后,关于扭转振动的研究更加细致,更加全面。其中,2006年,西南交通大学机械学院热能与动力工程系成功开发了动力传动系统扭转振动专用TVCA分析软件。同年,合肥工

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  • 时间2015-09-06
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