后驱汽车传动系统设计与扭振分析

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1、中图分类号：U463.2论文编号：102870215-S006学科分类号：080204硕士学位论文后驱汽车传动系统设计与扭振分析研究生姓名蔡辉学科、专业车辆工程研究方向振动噪声指导教师翁建生副教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringtheDesignandtheAnalysisofNVHPerformanceofPowertrainf

2、orRear-driveCarAThesisinVehicleEngineeringbyCaiHuiAdvisedbyAssociatedProf.WengJianshengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大

3、学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：III摘要汽车的NVH性能是汽车最基本的也是最重要的性能之一。传动系作为汽车的重要组成部分，其NVH性能在很大程度上决定了整车的舒适性。因此，汽车发动机与动力传动系统的合理匹配显得尤为重要。本文的主要任务是根据选定的486Q发动机，设计一款城市道路用的后轮驱动SUV的动力传动系统，并对设计的传动系的NVH性能进行评

4、价。本文首先对动力性评价指标（各档位最大动力因数、最大爬坡度、最大速度、加速时间）与燃油经济性的评价指标（百公里油耗）的数值计算公式进行了详细的推导，然后运用Matlab进行编程并计算了不同档位数的变速器的传动比，再依据这些传动比分别计算各个变速器的动力性参数和燃油经济性参数，最后比较了4档至8档变速器的动力性能与燃油经济性能。其次，本文对遗传算法的做了简单的介绍，着重分析了优化的目标函数，约束条件，优化变量的选取与计算，通过Matlab编程，应用Matlab中GA工具箱对传动比进行优化。为了能够使多目标函数能合理的反映各目标的重要性，采用

5、了加权处理，并统一了单位。使用GA工具箱对二者与使用经济性结合的多目标函数进行优化，选取5档变速器为本文设计的目标，并得到优化后的传动比，优化效果较为理想。再者，根据优化后的到的传动比参数，计算了传动系各部件的参数值，对于部分部件根据实际情况进行了匹配选取，然后根据计算得到的主要参数值，运用三维建模软件CATIA对这些部件逐一建模，赋予材料并计算各部件的质心、转动惯量等特性，实际操作时对部分与课题无关的部件做了简化处理。然后将这些画好的三维模型装配成离合器、变速器、传动轴、后桥四部分，最后将这四部分装配成整个传动系统。最后将建立好的汽车传动

6、系统的各个部件的三维模型，导入到HyperMesh软件中，分别对各个部件进行了网格划分，并检查了网格质量，将各个部件按实际安装状态组成动力传动系三维扭振分析模型。研究了传动力传动系统的传动轴加弹性中间约束时传动系的扭振模态。根据传动系统的频率目标，分析得出系统的第三阶固有频率不满足目标，为此设计合适的扭转动力吸振器，达到了扭转第三阶固有频率应满足的频率目标。本论文的研究结果对后驱动力传动系统的设计与振动特性分析有参考意义。关键词：后驱SUV，动力传动系统设计，5档变速器，动力性，燃油经济性，NVH性能ABSTRACTNVHperforman

7、ceofvehiclesisoneofabasicandmostimportantperformanceofvehicles.Asanimportantpartofthecar,thedrivetriansystem’sNVHperformancelargelydeterminethevehicle'scomfort.Soitissignificanttomatchthecarengineanddrivetrain.Themaintaskofthispaperisbasedontheselected486Qengine,designinga

8、rear-wheeldriveSUVpowertrainwhichisusedincityroads,andevaluatingNVHperformanceofthedrivet