球笼式等速万向节传动轴的机构仿真.doc

机构运动与仿真课程论文
机构仿真技术与实例
专业: 机械设计制造及其自动化
班级学号: **********
姓名: 肖原
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目录
1摘要...................................................................................................... .2
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课题的研究背景及其发展趋势……………………………………………………….4
2球笼式等速万向节传动轴
实例机构…………………………………………………………………………….......6
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3球笼式等速万向节传动轴的设计
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5课程感受……………………………………………………………...20
参考文献…………………………………………………………………20
摘要
传动轴作为汽车传动系统的主要部件在汽车行驶过程中起着传递运动及扭矩的作用。由于传动轴在使用过程中的特点是转速高,并且其结构较为复杂,所以不可避免的存在振动现象。传动轴的振动存在许多危害,首先会产生噪音,作为汽车部件这会大大地影响汽车舒适性;还会降低传动效率,产生配合松动,乃至于使元件断裂,从而导致事故的发生。本文的中心内容是利用 Solidworks 软件来研究传动轴的振动问题,也就是针对某种车型的传动轴这一特定的旋转体,先使用大型 CAD 软件 Solidworks 进行实体建模,利用其自有的计算模块分别计算各个不同部件的质量,然后利用Solidworks 中的 Simulation 插件进行有限元分析,建立相应的 CAE 模型,进行网格化,分成一定数量的单元,再通过计算机的分析计算,经过有限元算法的处理,得出相应的数据结果,最后算出临界速度和固有频率。通过阅读了大量的国内外相关的技术研究文献,对当前本课题研究的最新状况进行比较全面的、深入的研究。总结各类结构有限元分析的优点,找出存在的问题,立足于工作中的实际存在的问题和实用性,对其进行分析和研究。
关键词:传动轴;有限元分析;模态分析;临界转速;固有频率

汽车工业的发展,及用户对汽车的使用、转向享受追求,要求汽车有更好的动力性、操纵性及舒适性,促使了 FF 及 4WD 型车的出现。它们的前轮必须具有转向和驱动两种功能,作为转向轮,要求车轮能在一定的转角范围内任意偏转某一角度;作为驱动轮,则要求半轴在车轮偏转过程中以相同的角速度不断地把动力从主减速器传到车轮。在这样两个轴线不重合,且位置还经常变化的两轴间传递动力的机构就是等速万向节。转向驱动桥半轴不能制成整体而要分段,在车轮和半轴间用等速万向节将两者联接起来。即使采用后轮驱动,由于居住性的要求,,也需等速万向节传动。传动轴作为汽车传递转矩和扭矩的重要部件。由于受其使用性能和结构较为复杂等因素的制约,导致在不平衡力的作用下不可避免的存在着振动现象,这种振动对汽车的舒适性和可靠性均有极大的影响。因此,国内外汽车生产厂家向来十分重视对汽车传动轴的振动分析研究,均迫切希望能最大限度的降低传动轴的不平衡量。在当今的经济体制下,企业之间的竞争主要体现在产品的竞争上。对于产品则体现在开发时间、生产成本、质量水平等各方面。开发一个产品,则需要经过精品毕业论文结构设计、审核、模具验收,小批量试制、进一步检验、大批量生产。以前,进行审核是一个长期又复杂的过程,需要到现场运行,采集数据等等,需要耗费大量的人力、物力和财力。随着科学技术的发展,它可以模拟实际场景和受力载荷,大大他提高了产品开发的效率,同时也减少人力、物力的消耗。
课题的研究背景及其发展趋势
汽车是一个复杂的多自由度“质量——刚度——阻尼”振动系统,是由多个具有固有振动特性的子系统组成,如车身的垂直振动、纵向角振动和侧倾振动、发动机曲轴的扭转振动、传动系统的振动等。这些