跨界車傳動軸的軸管長度與NVH性能的匹配性研究.pdf

1、傳動軸總成是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其在運行過程中振動性能的好壞對汽車的NVH性能有直接影響。某汽車廠商為改善旗下某車型的性能品質，在前期研究基礎之上，繼續(xù)開展相關研究，以期提升整車品質，進而實現(xiàn)節(jié)能減排。本文通過總結傳動軸總成振動的相關研究并結合該汽車廠商對某車型傳動系統(tǒng)NVH已有的研究基礎，研究傳動軸的軸管長度與NVH的性能匹配，確定出對傳動軸振動影響最小的軸管長度匹配，進而為提升整車品質提供一種手段。因此，對軸管長度與NVH性

2、能之間匹配展開研究具有重要意義。
　　論文以某款車型的傳動軸總成為研究對象，主要作了以下研究：結合所研車型的相關參數(shù)，通過采用Euler-Bernoulli梁理論推導出單節(jié)傳動軸的臨界轉速計算公式，并賦值獲得不同軸管長度的臨界轉速，與有限元法及經驗公式法的計算結果對比，驗證了采用該梁理論計算的準確性。結合振動模糊可靠性設計理論，確定了單節(jié)傳動軸滿足振動可靠性的長度范圍，即L<1084mm。為了描述軸管長度匹配與系統(tǒng)振動響應之間的數(shù)

3、學關系，通過采用集中質量法并結合拉格朗日方程及動力學基本原理建立了7自由度的傳動軸彎扭耦合振動數(shù)學模型，并將其轉化為與中間傳動軸的軸管長度有關的微分方程組。由于發(fā)動機激勵及后橋跳動對傳動軸造成的激振難以用確定的數(shù)學表達式描述，加上，中間支承處外加激勵力由多個分量組成，而且在運動過程中處于動態(tài)變化狀態(tài)，因此難以直接對微分方程組展開求解。鑒于動力學仿真軟件ADAMS對多體動力學求解具有一定優(yōu)勢，且求解原理也是基于拉格朗日方程及相關力學原理和

4、數(shù)學理論。因此，通過采用虛擬樣機技術并結合有限元技術建立了不同軸管長度匹配的傳動軸剛柔耦合樣機模型，通過施加約束及驅動模擬五擋加速工況，得到傳動軸的振動響應。對仿真結果運用Origin軟件繪制并分析，得出當中間傳動軸與主傳動軸的軸管長度分別為658mm、729mm時，傳動軸的NVH性能最優(yōu)。此外，通過ADAMS對傳動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，且當中間支承剛度在450-550N/mm時