HR601驱动桥传动性能分析与试验研究

论文摘要

汽车驱动桥是汽车传动系末端传递动力,并承受一定载荷的主要部件之一。在工程用车上,驱动桥承受着更为复杂的变工况作用。因此,在驱动桥的设计中,设计者不但要为驱动桥分配合理的传动比,而且要综合考虑驱动桥的传动性能,使所设计的驱动桥有最优的传动性能,以免驱动桥因系统共振使部件的横向振动、扭转振动以及加速度噪声加剧等传动性能问题而导致驱动桥部件受损或噪声与振动激烈,最终使驱动桥提前报废,以致产品不合格。本文以某公司设计生产的HR601驱动桥为研究对象,应用虚拟样机技术、有限元模态分析法以及试验的方法对驱动桥目前存在的一系列问题作了深入的研究,找出驱动桥存在问题的关键,并结合工艺加工实际给出部件修改意见。首先,应用·UG三维作图软件建立驱动桥模型并装配完毕,通过UG与ADAMS之间数据转换技术把驱动桥装配模型导入ADAMS中,并对ADAMS中的驱动桥模型进行各参数设置。参数的设置必须考虑反映仿真的真实性,而且材料参数与实际应用材料相同。通过在ADAMS软件上做的虚拟样机仿真,达到驱动桥横向振动、加速度噪声的研究目的;其次是在虚拟样机仿真的基础上,应用有限元模态理论,对驱动桥各部件进行自由模态研究,找出可能存在共振现象的共振频率,并结合虚拟样机仿真结果,就驱动桥存在的问题提出修改意见,为试验的研究与验证提供理论基础;最后便是在理论研究的基础上进行的简单试验研究,通过该试验研究,不但在实践中论证仿真技术在驱动桥设计、分析中的可行性,而且可以作为驱动桥生产的试验依据,并在该试验基础上进一步的完善试验装置。本文的重点是应用计算机虚拟样机的仿真以及有限元模态理论以达到对驱动桥传动性能优劣的评价,并由此做出试验的研究,使计算机仿真与试验结合在一起。研究结果表明,CAE分析技术可以作为该型号驱动桥的设计和分析依据,并由此推广到其他型号驱动桥的传动性能分析中。应用CAE分析技术可以显著的提高驱动桥设计、分析水平,缩短产品设计周期,大大的降低产品开发成本,并可提高产品的竞争力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 驱动桥传动性能及其齿轮系统振动噪声研究历史
• 1.3 驱动桥传动性能研究现状及趋势
• 1.4 驱动桥的结构、分类及本文主要研究内容
• 1.4.1 工程车辆驱动桥结构与分类
• 1.4.2 本文主要研究内容
• 1.5 本课题的来源与研究意义
• 第2章 驱动桥传动性能分析理论基础
• 2.1 齿轮系统振动噪声分析基本理论
• 2.1.1 轴系振动噪声基本理论
• 2.1.2 齿轮传动的振动噪声分析与控制
• 2.2 结构模态分析理论
• 2.2.1 结构模态分析概述
• 2.2.2 模态分析理论
• 2.2.3 模态分析的应用
• 2.3 本章小结
• 第3章 HR驱动桥虚拟样机
• 3.1 虚拟样机技术内涵及研究目标
• 3.2 UG软件概述
• 3.3 ADAMS软件概述
• 3.3.1 软件简介
• 3.3.2 ADAMS软件的基本算法
• 3.4 HR601驱动桥虚拟样机的建立
• 3.4.1 应用UG软件建立模型
• 3.4.2 UG与ADAMS之间的图像数据交换技术
• 3.5 驱动桥虚拟样机参数设置及传动仿真分析
• 3.5.1 虚拟样机参数设置
• 3.5.2 传动仿真结果分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 HR驱动桥各部件有限元分析
• 4.1 有限元法概述
• 4.2 ANSYS软件简介
• 4.2.1 软件介绍
• 4.2.2 ANSYS主要功能
• 4.3 驱动桥各部件有限元模型的建立
• 4.4 驱动桥各部件模态分析
• 4.5 主要部件改进建议
• 4.6 本章小结
• 第5章 驱动桥传动性能试验研究
• 5.1 试验目的与试验条件
• 5.1.1 试验目的
• 5.1.2 试验仪器与设备
• 5.1.3 试验场地与试验时间
• 5.2 试验过程及数据采集
• 5.2.1 室内试验过程及数据获取
• 5.2.2 现场试验过程及数据采集
• 5.3 试验数据分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 全文总结与研究展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢