汽车传动轴总成径向力分析

传动轴是汽车传动系的重要总成之一。根据整车布置的要求不同,用于离合器与变速器、变速器与分动箱、变速器与中后桥之间传递动力。其设计应满足相连两轴夹角及相对位置不断变化且可靠而稳定的传递动力。根据使用部位不同,布置角度一般会在0°~30°之间变化。十字轴式万向节传动轴是常用的传动轴结构之一,具有结构简单、传动效率高、使用寿命长、制造方便和维修容易等特点,多用于商用车。十字轴式万向节传动轴由于其结构特点,传动轴布置导致的万向节夹角会产生附加载荷,对整车的振动噪音产生影响,并对相连接的总成如变速箱、车桥等的设计产生影响。文章主要针对十字轴式万向节传动轴在不同的布置角度产生的径向力以及剩余动平衡量产生的径向力进行分析和研究。     

经济型轿车传动轴布置校核设计方法

为研究经济型轿车传动轴布置的设计方法,以2轴式布置形式的传动轴为倒,初定轴长,利用CATIA软件模拟传动轴实际工况下数模状态,并对各状态的固定节夹角和移动节滑移曲线进行校核,通过对各工况下数模间隙检查,识别风险部位。经校核：左右传动轴移动节滑移距离均满足滑移曲线要求,固定节最大夹角为42．24°（〈45°）,移动节最大夹角为13．76°（〈23°）,传动轴跳动过程中与周围部件最小间隙均大于10mm,满足设计要求。设计及校核方法已经过多车型的实际验证,效果较好,对传动轴布置有一定指导意义。     

CATIA知识工程模块在商用车传动轴系统设计上的应用

商用车传动轴设计由于与整车轴距、发动机尺寸与定位、变速器箱长、驱动桥型号等参数有关,整车总布置如果调整一个相关参数,传动轴的长度和夹角就会变化,利用CATIA软件知识工程模块创建传动轴骨架模型可以非常快捷的进行传动轴的设计和校核。     

某种轻型商用车传动轴布置探讨

国内高速公路的迅速发展,对整车传动系的要求越来越高,对于轻型商用车的传动轴的夹角要求也较高,所以针对此,提出三种传动轴夹角校核的方法。     

商用车复合材料传动轴的研发

为适应整车轻量化要求,针对某重型商用车复合材料传动轴进行了研发。对两节式传动轴进行集成化设计,通过有限元分析完成了复合材料传动轴结构的优化,采用搓卷工艺完成了复合材料传动轴轴管的研制,并对复合材料传动轴的扭转性能等进行了试验验证。结果表明:新开发的复合材料传动轴的扭转性能等满足目标车型传动轴技术要求,并且具有明显的降重效果。     

悬架K&C特性参数在车辆开发中的应用研究

经试验台测得车辆在各状态各工况下的悬架KC特性参数,在新车型开发过程中有着重要的参考和指导作用。文章以KC特性参数在整车姿态角的确定及前后悬架偏频的平衡计算为例,通过悬架下行程参数等效到车辆从空载到满载状态悬架压缩量,结合轴距计算车辆从空载到满载时整车姿态角差值,用于指导总布置及造型设计;通过悬架刚度和簧上质量参数计算得到悬架偏频,并结合轴距参数对特定车速下前后悬架的偏频进行平衡匹配,以减小车辆通过突起障碍时的角振动从而改善乘坐舒适性,用于指导悬架设计及动力学性能开发。     

汽车零部件动态间隙测量试验研究

针对当前汽车零部件间动态间隙测量方法存在的问题,以SX3315DR326型自卸汽车为研究对象,对该车在空载和满载两种状态下,分别运行于三种路面和四种行驶工况(既:比利时路30km/h、平坦道路80km/h行驶、紧急制动和扭曲路)的主要零部件动态间隙进行测试分析,从而确定出汽车各运动部件在整车上的最大和最小间隙,为汽车设计整车布置提供准确依据。     

基于基础知识进行的转向传动轴运动布置校核

运用CATIA三维数字模型"DMU Kinematics"模块,分别对转向管柱及转向传动轴相关件进行约束,获得转向传动轴运动模型及转向传动半轴运动包络、转向传动轴当量夹角,用于验证转向传动轴与周边件间隙及其力矩波动是否符合设计要求,进而为布置设计转向传动轴十字轴位置提供理论依据。     

基于汽车NVH提升的传动轴优化仿真分析与实验验证

Birfield球笼万向节具有等速传递、附加弯矩平稳等优点。结合传动轴中间支承的振动对传动轴动力性能和车内噪声的影响,提出采用将中间十字轴万向节替换为Birfield球笼万向节的设计方案。通过ADAMS虚拟样机对三段式十字轴万向节传动轴和Birfield球笼万向节传动轴在不同输入转速、不同主轴轴间夹角条件下进行仿真,分析表明Birfield球笼万向节传动轴的中间支承振动加速度变化和转矩波动更趋于平稳。分别对装有两种传动轴的实验样车进行整车车内噪声实验对比分析,实验表明Birfield球笼万向节能有效改善车内噪声,在中低速区域明显低于十字轴万向节传动轴车辆约5dB,提升了整车NVH性能。     

某轻型商用车悬置系统设计与优化

动力总成悬置系统的性能是整车NVH性能控制的关键。文章以某轻型商用车悬置系统为研究对象,对其进行设计及优化。文章基于主惯性轴理论确定了悬置系统的初始安装角度,并基于能量解耦法建立Adams模型对胶块安装角度及刚度进行优化设计。通过整车试验表明怠速工况下悬置系统隔振效果良好,但后悬置在加速工况下在2930rpm处存在共振,然后通过CAE分析,提出了后悬置系统优化设计方案,并对改进后悬置系统重新进行测试验证。测试结果表明优化后共振消除,整个悬置系统性能达到设计要求。     

面向变型设计的汽车后桥计算机辅助分析与评估

变型设计是汽车制造厂迅速对市场需求做出快速反应的重要设计手段。结合某汽车公司变型设计的要求,分析汽车后桥的工作特点,对有限元建模技术、分析方法、内容和步骤进行了研究,提出面向变型设计的汽车后桥分析和评估方法。对后桥进行了静力、动力和随机振动分析,并给出了后桥桥壳的变型设计方案。     

模态试验分析对解决汽车振动问题的应用

针对某车辆在行驶试验时,在车速57 km/h时出现低频5.4 Hz的驾驶室异常振动的现象,振动形式为俯仰振动,人体乘坐舒适性主观感觉很差。先后采用多种常规振动分析试验方法对该车进行振动分析,也未能分析出引起驾驶室异常振动的原因。最后对该车的车架和驾驶室进行模态试验分析,分析判断得出该车在行驶时驾驶室异常振动的频率与车架整体一阶弯曲时的接近,由此判断该车驾驶室异常振动是由车架整体-阶弯曲引起的。根据试验分析结果,文章最后对某车问题的改进方案综合评价后提出了合理的改进方案。     

Sensitivity analysis for reducing critical responses at the axle shaft of a lightweight vehicle

Critical responses are frequently detected at the coupled torsional beam axle (CTBA) of a lightweight vehicle. However, the freedom to modify the design of the axle shaft is limited because the suspension system must satisfy other vehicle requirements such as steering performance. Conventional sensitivity analysis cannot provide practical information about the resonant behavior because the analysis only identifies the contribution of the axle shaft to the behavior. This paper presents a novel sensitivity analysis based on transmissibility ratios (TRs). The vehicle components other than the axle shaft that can be modified to control the critical spectra are identified using acceleration responses. A multi-body vehicle model is constructed to simulate the proposed design modifications, and the simulation results show that the vibration of the axle shaft is considerably reduced by the modifications. Because the TRs on the CTBA are effectively minimized through the modified design strategy, the resonant response from the axle shaft can be controlled efficiently.     

电动车半轴角度及节型对电驱系统振动影响研究

电动车加速工况出现的轴向抖动问题,严重影响驾乘人员的主观感受。本文基于台架试验的方法,消除整车的干扰,研究电驱系统本体的轴向抖动问题。综合采用时频分析,对比分析等方法,首先确定了电驱系统轴向抖动的原因,然后对其影响因素进行了深入探讨,并根据研究结果提出改善该问题的设计建议。研究表明,加速工况轴向抖动是由于半轴的阶次激励激发了电驱系统的刚体模态而引起;半轴的阶次振动幅值随半轴安装角度的增大而有所增大,但GI节型半轴对安装角度更敏感;AAR节型半轴的阶次振动幅值远小于GI节型半轴的阶次振动;电驱系统布置设计时,应尽量减小半轴安装角度并使用AAR节型半轴。     

某四驱车型传动系统导致的车内轰鸣声研究

四驱传动系统在提升车辆超稳和爬坡性能的同时,带来了严重的车内轰鸣声问题。文章对四驱传动系统导致的车内轰鸣声机理及其控制进行了系统性阐述和讨论,并利用客观测试分析了某款开发中四驱车型产生车内轰鸣声的原因:传动系扭转振动过大和传动轴弯曲模态频率过低。通过调试扭转减振器和传动轴内置动力吸振器方案,显著降低了车内2阶和4阶噪声8-20 dB(A),主观评估轰鸣声改善明显。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

汽车仪表板与转向系振动特性CAE分析

基于给定的某款车型数据,利用MSC．ADAMS／Car平台建立包括仪表板和转向系在内刚柔耦合整车模型,对转向系和仪表板进行典型工况下NVH特性分析;并利用有限元方法对仪表板、转向系总成建模并求解模态参数,有效预测可能出现的NVH问题,为提升整车NVH性能提供了必要的参考。     

自卸车驾驶室抖动原因解析

首先将某型自卸车传动轴的当量夹角调整到小于3°,消减驾驶室振源：然后再选择合理的变速箱辅助悬置结构,达到衰减传动轴系振动,从而彻底解决该车的抖动现象。     

基于有限元法的某商用车驾驶室力学性能仿真研究

文章基于有限元法,采用Nastran软件,对某商用车驾驶室系统进行了CAE模态,弯曲扭转刚度和强度分析,结果显示,驾驶室前四阶模态有效避开了发动机怠速频率,而弯曲和扭转刚度满足设计目标,同时,驾驶室四工况下最大塑性应变达成设计目标,综合评估该商用车驾驶室力学性能符合设计要求。