分时四驱汽车用分动器力学特性及性能分析

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1、摘要分动器是四驱汽车中的核心部件，分动器的设计和制造水平在一定程度上决定了四驱汽车性能。随着四驱汽车的普及，对分动器在体积、重量和可靠性、NVH等方面提出了更高的要求。因此对分动器壳体的模态特性、疲劳寿命、静力学特性和分动器传动机构的力学特性进行研究具有重要的意义。本文以一款四驱汽车的分时分动器作为研究对象，首先以计算模态分析理论为基础、基于ABAQUS软件，建立分动器壳体有限元模型，求解分动器壳体的自由模态参数。同时以试验模态分析理论为基础，基于DH5922动态信号采集分析系统，对分动器结构进行试验模态分析。将计算模态结果与试验模态结果

2、进行对比，发现计算模态和试验模态的振型基本相同，频率误差最大为5.09%，误差较小，从而验证了有限元模型的准确性。其次，根据分动器两驱档、高速四驱档和低速四驱档时的动力传动路径，在Romax中建立分动器的传动模型。同时以分动器配套的发动机输出最大扭矩、变速器处于一档和倒档的工况作为研究工况，再对分动器传动机构进行载荷谱分析，求解得传动机构对壳体的作用力，为分动器静力学分析提供载荷参数。最后，对分动器的壳体结构进行静力学分析和疲劳分析。以东华DH3815N静态应变测试系统为信号采集平台，得到壳体测点应力值，并与相同输入载荷下的有限元仿真结果

3、进行对比，结果表明同一位置的应力值基本一致，最大误差为8.7%，从而验证有限元模型和传动模型的准确性。在有限元仿真软件ABAQUS输入典型工况下的载荷，进行静力学分析，求解得分动器壳体的最大主应力的最大值为180MPa，小于壳体材料的屈服极限，最大变形量0.050mm，变形量较小。应用疲劳分析软件FE-SAFE对分动器壳体进行高周疲劳分析和低周疲劳分析，求解得壳体最小安全系数为1.369，大于许用安全系数，壳体是安全的。关键词：分动器、有限元、模态、静力学、疲劳、力学特性IAbstractThepropertiesoffour-wheel

4、drivevehiclepartlydependonthedesignandmanufacturingleveloftransfercasewhichisakeycomponentinfour-wheeldrivevehicle.Withthespreadoffour-wheeldrivevehicle,higherrequirementsareputforwardabouttransfercaselikeharshness(NVH),reliability,torquedistribution,size,weightandothers.

5、Soitissignificanttoresearchonthemodal,thefatiguelifeandthestaticsanalysisoftransfercaseshellandthemechanicalpropertiesoftransfertransmissionsystem.Thisarticleresearchonpart-timetransfercaseoffour-wheeldrivevehicle.Firstly,thefiniteelementmodeloftransfercase’sshellisestabl

6、ishedonthebasisofthetheoryofcomputationalmodalandtheplatformofABAQUS,thefreemodalparameteroftransfercase’sshellisacquired.Theexperimentmodaloftransfercase’sstructureisanalyzedonthebasisofexperimentmodaltheoryandthedynamicsignalcollectionplatformofdonghuaDH5922dynamicsigna

7、lcollectionandanalysissystem.Theaccuracyoffiniteelementmodalcanbeconfirmedwithcontrastoftheresultofexperimentmodalandcomputationalmodal.Themaximumerroroffrequencyis5.09%.Sothemodelprovedtoberight.Secondly,basedonthedynamictwodrivegear,highspeedfour-wheeldrivegearandthelow

8、speeddrivegearpowertransmissionpath,inromaxestablisheddynamictransmissionmodel.Alsotodynamicdevi