汽車輪邊減速器系統(tǒng)耦合動(dòng)態(tài)特性分析及動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化.pdf

1、固定在大型重載汽車輪轂中的輪邊減速器,是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中最后一級(jí)減速增扭裝置,為汽車行駛的直接驅(qū)動(dòng)裝置。在滿足苛刻的空間尺寸限制的同時(shí),還需達(dá)到足夠高的動(dòng)力性能要求。因此,開展輪邊減速器動(dòng)態(tài)特性分析及動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化的相關(guān)問題研究,對解決其減振問題具有重要理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　論文課題來源于某特種汽車輪邊減速器開發(fā)與應(yīng)用的橫向項(xiàng)目。本課題研究的意義就在于突破傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的研究方法,采用現(xiàn)代化手段,用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)取代傳統(tǒng)的靜

2、態(tài)設(shè)計(jì),研究如何在設(shè)計(jì)階段就能綜合考慮多種因素,模擬齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng),目的是用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)出較為理想的低振動(dòng)齒輪系統(tǒng)裝置。綜合運(yùn)用齒輪嚙合原理、齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、三維靜力(動(dòng)力)接觸有限元仿真以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對輪邊減速器進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析及動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化。本文的主要研究工作如下:
　?、佥嗊厹p速器系統(tǒng)耦合動(dòng)力學(xué)分析模型的建立。在考慮齒輪副嚙合變形和支撐軸承彈性變形以及箱體上的螺栓連接等因素的基礎(chǔ)上,借用ANSYS參數(shù)化建模

3、功能,建立精細(xì)的輪邊減速器系統(tǒng)的齒輪-軸-軸承-箱體耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型。
　?、谳嗊厹p速器系統(tǒng)固有特性的求解。采用Lanczos法進(jìn)行模態(tài)分析,得出輪邊減速器的固有頻率及固有振型。
　?、圯嗊厹p速器內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)的數(shù)值模擬?？紤]時(shí)變嚙合剛度、阻尼、齒側(cè)間隙、傳動(dòng)誤差等非線性因素,分別采用三維靜力接觸有限元法、動(dòng)態(tài)接觸有限元法和誤差近似法對輪齒嚙合剛度激勵(lì)、嚙合沖擊激勵(lì)及輪齒傳動(dòng)誤差激勵(lì)進(jìn)行數(shù)值模擬,并對齒輪系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)

4、進(jìn)行合成,定量地給出輪邊減速器系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)。
　　④輪邊減速器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的模擬。將系統(tǒng)的內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)通過APDL命令流以分布載荷的方式施加在各齒輪副的嚙合線上,采用模態(tài)疊加法對輪邊減速器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)耦合動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析;得到輪邊減速器在內(nèi)部激勵(lì)作用下的位移、速度、加速度時(shí)域曲線和頻域曲線。
　?、葺嗊厹p速器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。選取輪邊減速器在內(nèi)部激勵(lì)作用下節(jié)點(diǎn)振動(dòng)加速度均方根值最小為目標(biāo)函數(shù),輪邊減速器箱體主