跨界車(chē)傳動(dòng)軸的軸管長(zhǎng)度與NVH性能的匹配性研究.pdf

1、傳動(dòng)軸總成是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，其在運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)性能的好壞對(duì)汽車(chē)的NVH性能有直接影響。某汽車(chē)廠商為改善旗下某車(chē)型的性能品質(zhì)，在前期研究基礎(chǔ)之上，繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)研究，以期提升整車(chē)品質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。本文通過(guò)總結(jié)傳動(dòng)軸總成振動(dòng)的相關(guān)研究并結(jié)合該汽車(chē)廠商對(duì)某車(chē)型傳動(dòng)系統(tǒng)NVH已有的研究基礎(chǔ)，研究傳動(dòng)軸的軸管長(zhǎng)度與NVH的性能匹配，確定出對(duì)傳動(dòng)軸振動(dòng)影響最小的軸管長(zhǎng)度匹配，進(jìn)而為提升整車(chē)品質(zhì)提供一種手段。因此，對(duì)軸管長(zhǎng)度與NVH性

2、能之間匹配展開(kāi)研究具有重要意義。
　　論文以某款車(chē)型的傳動(dòng)軸總成為研究對(duì)象，主要作了以下研究：結(jié)合所研車(chē)型的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)采用Euler-Bernoulli梁理論推導(dǎo)出單節(jié)傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算公式，并賦值獲得不同軸管長(zhǎng)度的臨界轉(zhuǎn)速，與有限元法及經(jīng)驗(yàn)公式法的計(jì)算結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了采用該梁理論計(jì)算的準(zhǔn)確性。結(jié)合振動(dòng)模糊可靠性設(shè)計(jì)理論，確定了單節(jié)傳動(dòng)軸滿足振動(dòng)可靠性的長(zhǎng)度范圍，即L<1084mm。為了描述軸管長(zhǎng)度匹配與系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)之間的數(shù)

3、學(xué)關(guān)系，通過(guò)采用集中質(zhì)量法并結(jié)合拉格朗日方程及動(dòng)力學(xué)基本原理建立了7自由度的傳動(dòng)軸彎扭耦合振動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并將其轉(zhuǎn)化為與中間傳動(dòng)軸的軸管長(zhǎng)度有關(guān)的微分方程組。由于發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)及后橋跳動(dòng)對(duì)傳動(dòng)軸造成的激振難以用確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述，加上，中間支承處外加激勵(lì)力由多個(gè)分量組成，而且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，因此難以直接對(duì)微分方程組展開(kāi)求解。鑒于動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS對(duì)多體動(dòng)力學(xué)求解具有一定優(yōu)勢(shì)，且求解原理也是基于拉格朗日方程及相關(guān)力學(xué)原理和

4、數(shù)學(xué)理論。因此，通過(guò)采用虛擬樣機(jī)技術(shù)并結(jié)合有限元技術(shù)建立了不同軸管長(zhǎng)度匹配的傳動(dòng)軸剛?cè)狁詈蠘訖C(jī)模型，通過(guò)施加約束及驅(qū)動(dòng)模擬五擋加速工況，得到傳動(dòng)軸的振動(dòng)響應(yīng)。對(duì)仿真結(jié)果運(yùn)用Origin軟件繪制并分析，得出當(dāng)中間傳動(dòng)軸與主傳動(dòng)軸的軸管長(zhǎng)度分別為658mm、729mm時(shí)，傳動(dòng)軸的NVH性能最優(yōu)。此外，通過(guò)ADAMS對(duì)傳動(dòng)軸的安裝布置方式及中間支承剛度的優(yōu)化作了研究，得出，采用先并聯(lián)后串聯(lián)的安裝方式，且當(dāng)中間支承剛度在450-550N/mm時(shí)