球笼式等速万向节参数化设计与结构分析

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1、学校代号：学号：密级：10532S1202W278公开湖南大学工程硕士学位论文球笼式等速万向节参数化设计与结构分析ParametricdesignandstructuralanalysisofBall—cageTypeConstantVelocityJointbyLIYonglIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlUIIlY2606243B．E．((ShanxiUniversityofScienceandTechnology)2012Athesissubmittedinpartialsatisf

2、actionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringVehicleEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessor儿ANGChaoSeniorEngineerZHANGJingMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已

3、经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：露勇日期：矽，ff年乡月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书

4、。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“1J”)作者签名：导师签名：唾磊日期：多聊年6月y日IEI期：2,-／乒年多月Z-日球笼式等速万向节参数化设计与结构优化摘要球笼式等速万向节是轿车的关键部件之一，直接关系到汽车的转向驱动性能，所以提高它的性能与寿命，对提高整个汽车的动力性、操纵性都起着至关重要的作用。球笼式等速万向节是目前应用最为广泛的等速万向节，同类型的万向节结构相同但型号尺寸众多，对其实行产品设计系列化非常必要；滚道受到的应力与其滚道截面形式有很大的关系，滚道设计和制造的能力直接影响万向节

5、的工作能力和使用寿命。本文在综述了国内外相关文献研究的基础上，以球笼式等速万向节为研究对象，对产品进行参数化设计，就目前应用广泛的两种滚道截面万向节的运动学及动力学、接触静态应力等方面进行了研究，并对万向节的滚道进行了优化改进。研究工作如下：1．对目前应用广泛的圆弧型滚道和双心弧型滚道的结构参数进行参数分析，得到各滚道截面参数和结构参数之间关系，对两种滚道进行比较分析；并进行三维参数化设计，建立万向节模型数据库。2．对分别建立好的圆弧型和双心弧型两种滚道截面的球笼式等速万向节模型进行简化：建立基于接

6、触碰撞力的等速万向节动力学仿真模型，就圆弧型和双心弧型这两种滚道截面型式的球笼式等速万向节的运动学特性、动力学特性以及等速万向节的传动效率进行比较分析。3．对万向节模型选取单元类型、材料特性、进行网格划分，添加面一面接触对生成有限元模型，然后通过运算来模拟万向节实际传动工况时各不同滚道之间的应力，对两种滚道截面形式的应力模拟值进行比较分析研究。4．提出了一种新型的三点式接触滚道截面形式结构，对其内外滚道主要结构参数进行设计，对三点式接触滚道万向节进行系统的应力计算。计算结果表明该三点接触滚道能改善球

7、笼式等速万向节内部接触情况，有效减小内部应力，进而可提高产品的承载能力并延长其使用寿命。关键词：球笼式等速万向节；参数化设计；滚道应力；动力学分析：有限元分析；三点接触滚道II硕士学位论文AbstractBall-cageTypeConstantVelocityJoint，oneofthekeypartsofacar，hasdirectimpactsonthesteeringdrivingperformanceofthecar．Therefore，tobetteritsperformanceandp

8、rolongitslifespanisofvitalimportancewhenitcomestoenhancethedynamicpropertyandmaneuVerability．Ball—cageTypeConstantVelocityJointisthemostwidelyusedamongthevariousones．Normallythesameconstantvelocityjointshavethesamestructurebutwithdiffer