电动汽车驱动桥差速器动力学设计分析(含CAD零件图装配图,PROE三维图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书29000字,CAD图5张,PROE三维图)
摘 要
汽车驱动桥差速器时汽车传动系统的重要组件，其主要功用是在汽车转弯行驶时使内外侧车轮转速不同，以达到车轮纯滚动的目的。差速器工作性能的好坏将直接影响汽车的操作和转弯性能，本文以目前汽车上使用较多的对称式圆锥齿轮差速器为基础，分析其动力学特性。
本文首先运用Pro/E软件对驱动桥差速器的三维模型进行构建，随后导入到ADAMS内构建差速器虚拟样机模型，然后对不同行驶工况进行了分析。通过对不同车速下差速器的动力学分析，得到了差速器齿轮转速、角加速度和啮合力与车速的关系；通过对转弯行驶工况的分析验证了差速器的转速特性，并得出了与直线行驶时相比转弯过程中差速器齿轮转速波动更大；通过对起步工况的分析，得出了加速过程中差速器齿轮转速及其啮合力的变化曲线。
此外，还对差速器半轴齿轮和行星齿轮发生偏移和偏转时差速器的工作特性进行了仿真分析，得出了半轴齿轮的偏移和偏转会影响差速器的运动特性，使差速器不能正常工作，而半轴齿轮的偏移和偏转对差速器的正常工作影响不大等一些列结论。
关键词：差速器；ADAMS；动力学；运动仿真
Abstract
The main function of the automobile transmission system when the vehicle drive axle differential is used is to make the inner and outer wheels rotate at different speeds during the turning of the automobile so as to achieve the purpose of wheel pure rolling. The performance of the differential will directly affect the operation and cornering performance of the car. This paper analyzes the dynamic characteristics based on the symmetric bevel gear differential that is currently used in most vehicles.
This paper first uses Pro/E software to construct the three-dimensional model of the drive axle differential, and then imports it into ADAMS to construct the differential virtual prototype model, and then analyzes the different driving conditions. By analyzing the dynamics of differentials at different vehicle speeds, the relationship between differential gear speed, angular acceleration, meshing force and vehicle speed is obtained; the speed characteristics of the differential are verified through analysis of turning conditions and obtained. Compared with the straight-line driving, the gear speed of the differential gear fluctuates more during the turn; through the analysis of the starting conditions, the change curve of the speed of the differential gear and its meshing force in the acceleration process is obtained.
In addition, the performance characteristics of the differential when the differential gears and planet gears are offset and deflected are simulated. It is concluded that the offset and deflection of the axle gears will affect the speed characteristics of the differentials. Differentials do not work properly, and the offset and deflection of the axle gear have little effect on the normal operation of the differential.
Key Words：Differential；ADAMS；Dynamic；Simulation analysis
本文研究的主要内容及技术路线
本课题主要基于PRO/E软件对电动汽车驱动桥差速器进行三维立体建模，并将模型导入到ADAMS中进行动力学分析计算，课题研究的主要内容如下：
（1）学习电动驱动桥基础理论；
（2）了解差速器及其齿轮设计方法的理论及应用；
（3）掌握ADAMS软件在汽车驱动桥动力学研究领域的应用；
（4）建立电动汽车驱动桥分析模型；
（5）分析不同工况电动汽车后桥差速器动力变化和振动辐频变化规律,揭示差速器齿轮和轴的受力状态与振动特性。
拟采用的技术方案及措施如下：
（1）查阅文献，学习了解电动驱动桥和差速器相关的基础理论，了解差速器及其齿轮的设计方法；
（2）熟悉掌握Pro/E和ADAMS软件，分别了解他们在驱动桥差速器三维建模及动力学分析领域的运用；
（3）应用三维建模软件Pro/E对电动汽车驱动桥三维实体模型进行构建；
（4）将三维模型导入到ADAMS软件中，分析不同工况的汽车后桥差速器动力变化及其振动辐频变化规律；
（5）对实验结果进行优化分析。
目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本文研究的主要内容及技术路线 3
1.4 本章小结 3
第2章 电动汽车驱动桥的基础理论 4
2.1 驱动桥基本结构与功用 4
2.2 主减速器 4
2.3 差速器 5
2.3.1 差速器的功用及其基本结构 5
2.3.2 对称式圆锥齿轮差速器的差速原理 6
2.3.3 对称式圆锥齿轮差速器的转矩特性 9
2.4 半轴和桥壳 9
2.5 本章小结 10
第3章 差速器三维模型的构建 11
3.1 Pro/Engineer Wildfire5.0软件简介 11
3.2 Pro/Engineer Wildfire5.0主要模块简介 11
3.3 差速器主要零部件的建模 12
3.4 差速器的虚拟装配 12
3.5 本章小结 13
第4章差速虚拟样机模型的构建 14
4.1 虚拟样机技术简述 14
4.2 ADAMS软件简介 14
4.3 齿轮碰撞接触理论 15
4.4 运用ADAMS对差速器虚拟样机模型进行构建 16
4.4.1 将三维模型导入ADAMS 16
4.4.2 建立差速器虚拟样机模型 16
4.5 本章小结 19
第5章 差速器在不同行驶工况下的动力学仿真分析 21
5.1 汽车以30km/h车速直线行驶的差速器动力学分析 21
5.2 汽车以90km/h车速直线行驶的差速器动力学分析 27
5.3 以恒定车速转弯时的差速器动力学分析 31
5.4 汽车起步工况差速器动力学分析 37
5.5 本章小结 40
第6章 存在装配误差下的差速器动力学分析 41
6.1 差速器齿轮间啮合间隙存在误差时的动力学分析 41
6.1.1 差速器右端半轴齿轮向左偏移0.2cm的动力学分析 41
6.1.2 差速器右端半轴齿轮向右偏移0.2cm的动力学分析 46
6.1.3 差速器上端行星齿轮向下偏移0.2cm的动力学分析 50
6.1.4 差速器上端行星齿轮向上偏移0.2cm的动力学分析 55
6.2 差速器齿轮间啮合角度存在误差时的动力学分析 58
6.2.1 差速器右端半轴齿轮逆时针偏转1°的动力学分析 58
6.2.2 差速器右端半轴齿轮顺时针偏转1°的动力学分析 61
6.2.3 差速器上端行星齿轮逆时针偏转1°的动力学分析 63
6.2.4差速器上端行星齿轮顺针偏转1°的动力学分析 65
6.3 本章小结 67
第7章 总结 69
参考文献 70
致 谢 72
|
