清洁机械驱动桥构成和振动噪声概述

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1、清洁机械驱动桥构成和振动噪声概述第一章绪论1.1研究背景和开发意义清洁机械主要包括地面抛光机、刷地机、地遂抽洗机、洗地机、吸尘清扫机等,如图1-1所示。驱动桥作为清洁机械的关键部件之一，要求传动比高，结构紧凑，质量轻，振动噪声小。同时，清洁机械驱动桥还处于动力传动系统的末端，基本的功能是增大由电动机传来的转矩，并将动力合理的分配给左右驱动轮，实现直行和灵活转弯的重要装置。另外它还承受作用于路面和车架或车身之间的垂向力、牵引力和侧向力。随着清洁机械在各行业的越来越广泛使用及国内市场对清洁机械驱动桥需求的逐年增长，将为清洁机械驱动桥的发

2、展，带来巨大的商机[1]。据统计，现今国际清洁机械供应商全世界约10000家左右。其中欧、美等国家的生产厂家约占2/3比率，年产值约超过500亿。同吋，为了保证清洁行业健康发展，它们还制定了清洁行业标准。但在这些国外清洁供应商中，只有5%左右的厂家进入中国市场。在国内清洁机械方面，约4000家左右的清洁机械用品制造上、分销商。但工商业的清洁产品用户可超过500万家，工业产值约200亿元，这其中还不包括数以亿计的市民对清洁产品的需求，目前国际厂商在国内的投资额不到30亿元。另一方面，由于国内肆虐的非典型肺炎和禽流感使人们的清洁观念有了

3、极大的提高，对个人和公共场所的卫生要求有了进一步的提高，同时，随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会及深圳大运会的举办，以北京、上海、广州、深圳为中心的酒店业、保洁业对清洁机械的需求量每年都以超出GDP的增量而提高，高星级酒店、家庭等对清洁机械的总需求也在大幅提高，它们必定为中国清洁机械的发展带来新的商机。目前就清洁机械驱动桥，主要还依赖进口，在国内组装。然而随着国外品牌纷纷进入中国市场，国内清洁机械的制造商不断涌现，市场竞争也日趋激烈，中国清洁行业也正面临着挑战。但由于国内清洁机械驱动桥起步晚，其发展模式粗广，清洁机械驱动桥产品质

4、量和从业人性素质良夷不齐，在重大关键技术的设计-开发方面技术力量薄弱，缺乏专业技术人才，致使国内产品可靠性差，振动噪声大，质量产品落后，严重制约着我国清洁机械的发展。为此有必要研制开发清洁机械低噪声驱动桥装置，并采用现代设计方法，对清洁机械驱动桥在结构-噪声方面进行优化控制，使清洁机械驱动桥的结构设计更加合理、振动噪声小，产品质量更加优良。因此，本课题提出研制构紧凑、质量轻、低噪声的清洁机械驱动桥。针对安装空间小的特点设计大减速比的传动方式，采用有限元方法分析驱动桥系统静动态特性。针对低噪声要求，分析驱动桥的振动噪声福射响应，通过对

5、驱动桥的结构优化和降噪技术研究来实现整体噪声降低，研究成果可以对清洁机械行业产品的设计制造提供技术支持，并促进清洁机械的产业化发展。1.2国内外研究现状1.2.1驱动桥结构分析猪志刚对某后桥进行静强度计算，得出其应力分布是合理的，在实际破坏区域内的应力很小，但分析结果与该车试验道路上的破坏不相吻合，经模态分析发现，前九阶频率与路面谱频率范围重合。通过桥壳与弹黃系统的谐响应分析，即结构的有限元动态响应分析法，找出桥壳的动态集中区，找出了结构的破坏位置，并实际情况相吻合。他们通过有限元的数值分析手段，找到针对复杂的驱动桥结构，找到了更加

6、贴合实际，数值分析更加精确的分析思路及方法，为改进驱动桥的结构设计找到突破口[4]。郑燕萍、羊扮等对某驱动桥系统在三种典型工况进行了静力分析，得到了应力与变形分布，并与传统计算方法的结构相比较，发现除了结构满载时通过不平路面的工况下有偏差外，其他的两种工况为何非常好。同时还进行了驱动桥壳的动力学分析，得到驱动桥桥壳低级模态固有频率和振型，计算结果与试验值吻合好。采用有限元分析法模拟驱动桥桥壳台架试验、垂直弯曲刚性试验、垂直弯曲静强度试验，得到桥壳的节点的位移量，验证了驱动桥的强度[5_7]。李玉河等对某种汽车后桥壳进行了大位移、大应

7、变弹塑性计算强度分析，求出了加载点的载荷一位移变化曲线、最大应力点的弹塑性应变、载荷变化曲线、危险截面的弹塑性型应力、载荷变化曲线、危险截面所能达到的屈服载荷等。为汽车后桥的强度、及疲劳寿命估算提供了有关参数依据[8]。第二章清洁机械驱动桥的设计及静态特性分析2.1清洁机械驱动桥的总体方案清洁机械用驱动桥作为清洁机械车四大总成之一，它性能的好坏直接影响整车性能。对于清洁机械车而言，根据要求使驱动桥具有大传动比，承受载荷小，布局空间小而紧凑。同时，采用小功率电动机输入时需要满足清洁机械车的高速、高效、可靠等特点。其中采用传动效率高的单

8、级减速、承载力大、结构紧凑，低噪声已成为未来清洁机械的发展方向。而今国内外市场的小型驱动桥种类繁多，纵观其结构都有如下结构特点：①电动机横置并与驱动桥组合成一整体；②采用模块化设计，有多种速比可供选用，并可选择两档变速箱；③轮距可根据