基于ADAMS的汽车传动轴振动现象仿真分析

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1、轻型汽车技术2014(9／10)技术纵横33基于ADAMS的汽车传动轴振动现象仿真分析刘同富张宝宋加伟齐佩欣(南京依维柯汽车有限公司产品工程部)摘要运用ADAMS软件，建立了宝迪A36车型传动轴的仿真模型，分析了在动不平衡条件下传动轴的振动情况；并在此基础上，建立宝迪A36整车仿真模型，分析传动轴动不平衡对整车平顺性的影响；为了改善传动轴振动特性，提高整车平顺性能，运用参数化优化方法对传动轴结构进行了优化仿真。关键词：传动轴振动平顺性参数优化轴、中间支撑、花键、中间传动轴和输出轴几何模引言型，将材料选为A

2、DAMS标准库中的steel。输入汽车传动轴是用来传递不共线或不共面轴问轴、输出轴与大地之间添加旋转副，输出轴与前传的动力传动装置，通常是由万向节、中间轴和支承动轴之间、花键与中间传动轴之间、中间传动轴与组成。传动轴的工作条件很恶劣，特别是车辆在凸输出轴之间建立胡克福，花键与前传动轴之间建凹不平路面上高速行驶时，由于悬架变位，驱动桥立移动副，前传动轴与中间支撑之间建立衬套连的上下运动，使传动轴所承受的扭矩加大，振动特接，在输出轴上添加旋转驱动[1]。通过添加各种约性变得更加恶劣，它直接影响到动力传动系统零

3、束实现各构件间的相对运动，从而将不同的构件连部件的耐久性，而且也影响整车的噪声和平顺性接起来组成一个机械系统，建立的传动轴多体动能。传动轴振动主要是弯曲振动和扭转振动两种力学模型如图l所示。形式，用现有的理论公式很难准确地计算传动轴的振动特性，基于此，运用ADAMS软件建立传动mAm轴和整车的动力学仿真模型，并对传动轴的振动特性和整车的平顺性进行动态仿真。图1传动轴多体动力学模型1传动轴多体动力学模型建立及分析1．2仿真结果分析1．1仿真模型建立在传动轴中心Marker—C1处建立旋转质量不平衡激励，即在

4、X方向(径向)施加0．3千克，质在ADAMS／view环境中，建立输入轴、前传动34技术纵横轻型汽车技术2(H4(9／1())心距旋转轴的距离为20毫米，质心偏离对称面的距离为l5毫米的不平衡质量激励。通过对有无动不平衡传动轴系统的仿真，来分析动不平衡对中间传动轴质心处的加速度的影响，仿真结果如图2所示。通过对网2分析可知，在中间传动轴没有动不平衡量时，中间传动轴质心处最大加速度为63．5mm／s，而且变化比较缓和；当存在动不平衡量时，中间传动轴质心处最大加速度为653．85mm／s，而且变化比较剧烈；随

5、着传动轴扭矩的增加，这种趋势更加明显。因此、在工程中应尽量控制传动轴的动不平衡量，改善整车的平顺性能(b)后悬絮图3悬架子系统前稳定杆与下控制臂间采用bushing联接；扭杆与车架问采用fixed联接，与上控制臂间采用cylin—drical联接；减震器与下控制臂和车架问采用bushing和hooke联接。图3fh)中各部件间的拓扑知●■畸一传动轴无动不平衡时中问传动轴质心处的加速度关系为：板簧与车架间采用bushing联接，与车桥—一传动轴有动不平衡时中闻传动轴质心处的加速度问采用fixed联接；后稳定

6、杆与车桥和车架问采用bushing联接；驱动半轴与转股和变速器问采用图2中间传动轴质心处的加速度convel联接；减震器与车桥和车架间采用bushing和hooke联接。减震器和橡胶衬套的参数由实验整车多体模型建立及分析得出。2．1整车仿真模型建立2．1．2轮胎建模2．1．1悬架建模采用ADAMS／Car软件库自带的Pacejka2002在ADAMS／Car环境中建立前、后悬架子系统轮胎模型，根据轮胎属性参数，对魔术公式各参数模板，前悬架采用扭杆弹簧双横臂独立悬架，后悬进行拟合计算，采用轮胎主要特性参数如

7、表1所架采用钢板弹簧非独立悬架，子系统模型如图3示。所示。其他子系统模型的创建，是根据A36车型实罔3(a)中各部件间的拓扑关系为：上、下控制际参数对ADAMS／Car软件中自带模板进行修改，臂与车架之间采用bushing和revolute联接；转向其中传动轴模板的创建是采用ADAMS／View中创立臂与上、下控制臂和横拉杆问采用hooke联接；建的模型，需要对文件属性进行修改。轻型汽车技术2014(9／10)技术纵横35表1主要特性参数●摹一：：：·参数数值／一、t／自由半径(mm)365．，一，胎体半

8、径(mm)123．5纵向滑移刚度(N．(。))3265．7O∞2o∞柏§o∞7o侧偏刚度(N．(。))873．5黻Itr,mP~中心处捌细速癯外倾刚度(N．(。))98．7中心处铡晦加速攫滚动阻力系数(f)5．376图5车厢地板中心纵向加速度2．1．3整车装配模型创建由图4和图5可知，传动轴动不平衡对整车在StandardInterface界面创建各模板模型的的平顺性影响很大，文中以车厢地板中心位置处毒M登R子系统，摹然“后通