基于弯扭轴综合振动混合模型的汽车传动系复模态分析及仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第5l卷第22期机械工程学报V01．51NO．222015年11月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNOV．2015DoI：10．3901／JME．2015．22．073基于弯扭轴综合振动混合模型的汽车传动系复模态分析及仿真研究半栾文博吴光强，2(1．同济大学汽车学院上海201804；2．东京大学生产技术研究所东京153—8505日本)摘要：基于系统动力学与结构动力学相结合的建模思想，介绍汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模特点，并从轴类部件的结构动力学建模、斜齿轮副、轴承和轴系附属质量(惯量

2、)的系统动力学建模和基于坐标变换的部件问联接三个方面，对汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模方法进行探讨，在该模型的基础上对传动系进行复模态分析，发现混合模型计算的前4阶模态的主要振动形式为扭振，且与系统动力学分支扭振模型计算的前4阶结果相差不大，从第5阶模态之后都是两种或三种振动形式的耦合；以起步颤振为对象进行仿真研究，发现传动系混合模型的仿真结果较分支扭振模型在颤振程度上稍有增强且特征频率近似相等，说明弯曲和轴向振动对起步颤振现象影响不大。关键词：汽车传动系；弯扭轴综合振动；混合模型；复模态分析；起步颤振中图分类号：U463ComplexModeAn

3、alysisandSimulationResearchofAutomotiveDrivelineBasedonBending--torsional--axialCoupledVibrationHybridModelLUANWenboWUGuangqiang，(1．AutomotiveSchool，TongjiUniversity，Shanghai201804；2．InstituteofIndustrialScience，UniversityofTokyo，Tokyo153—8505，Japan)Abstraet：Thecharacteristicsoftorsion

4、a1．bending．axialcoupledvibrationhybridmodelforautomotivedrivelineareintroducedbasedonthecombinationofsystemdynamicsandstmcturaldynamicsandmemodellingmethodsofhybridmodelforautomotivedrivelinearealsodiscussedfromthreeaspectswhicharestructuraldynamicmodellingofshaft．systemdynamicmodellin

5、gofhelicalgearpair,bearingandattachingmass(inertia)，connectionsamongcomponentsbycoordinatetransformation．ComplexmodeanalysisofdrivelineisanalyzedanditisfoundthatthemainvibrationmodeoffirstfourOrdermodalcalculatedbyhybridmodelaretorsionalvibrationandtheyaresimilartothefirstfourordermoda

6、lcalculatedbysystemdynamicbranchedtorsionalvibrationmode1．themainvibrationmodesaretwoorthreeformsofcoupledvibrationafterthefifthordermoda1．Itisdiscoveredthattheshudderdegreeofhybridmodelisslightlyenhancedandthecharacteristicfrequencyisalmostthesamebetweenhybridmodelandbranchedtorsional

7、modelfromthesimulationresearchoflaunchshudder．ItiSalsoconcludedthatbendingandaxialvibrationshavelittleeffectonlaunchshudderphenomenon．Keywords：automotivedriveline；bending··torsional·-axialcoupledvibration；hybridmodel；complexmodeanalysis；launchshudde在滑摩状态时传动系发生的剧烈扭转振动现象，给0前言车内乘员主要的直观感