基于强度梯度的传动轴热处理-硬度梯度匹配研究

以某汽车等速万向传动中间轴承受扭转载荷为例,提出了基于强度梯度的热处理-硬度梯度设计方法,即根据结构危险截面最大应力及其梯度分布得到理想强度梯度分布,再由硬度-强度转换关系得到理想硬度梯度分布,最后根据理想硬度梯度分布结合材料端淬曲线进行实际硬度梯度匹配。分别对采用40Cr、UC2和38B3三种材料的传动轴进行硬度梯度匹配,并对硬度梯度匹配后的传动轴进行了静强度试验。试验结果表明,采用不同材料的传动轴经热处理-硬度梯度匹配后,其静强度均能满足试验要求。

重型商用车传动轴布置校核及优化方法

重型商用车多采用十字轴万向节传动,传动轴十字轴布置夹角是影响传动轴总成寿命的重要因素。首先,通过对传动轴失效模式和受力情况进行分析,得出传动轴夹角过大是导致其失效的主要原因之一,然后采用多体模型与试验设计(DOE)分析方法得出动力学的最优布置角度,最后对传动轴布置硬点、连接法兰偏置距与法兰长度进行优化。优化后传动轴当量夹角明显减小,有效提升传动轴使用寿命,解决了传动轴失效问题。

基于CATIA的转向传动轴参数化建模和模板检验

首先,根据转向传动轴的结构和整车硬点坐标,完成基于CATIA的参数化模型建设。其次,通过CATIA的DMU模块实现传动轴运动仿真,模拟在整车转向系统硬点的空间布局下模型的转动。最后,分析运动中转角速度(扭矩)波动是否满足要求。本文通过创建自定义对话窗口,实现输入对应匹配车型的硬点坐标和相位角,计算轴夹角、面夹角和轴长,通过“刷新模型”“运动模拟”“模拟分析”“波动曲线”实现转向传动轴模型的重建、模拟、分析和检验。参数化模型加自定义对话窗口形成的检验模板除了可以检验力矩(角速度)波动是否满足要求,还可以检验转向传动轴硬点布局的合理性、转动中节叉是否干涉,并根据分析结论对转向传动轴结构进行优化。应用模板分析了输入轴、输出轴的转角差、角速度差和角加速度随参数变化的特性。

商用车传动轴轻量化关键技术及应用

基于商用车传动轴轻量化和长寿命的发展要求,对传动轴总成的关键部件——端面齿法兰叉和焊接叉进行结构轻量化和疲劳寿命优化,借助有限元分析软件ABAQUS计算现有传动轴零件扭转强度应力分布云图,据此对零件做轻量化改进,再次校核零件应力分布情况,最后进行台架试验验证结构轻量化的合理性,为传动轴其他部件的轻量化提供了一种快捷且有效的解决方案。

小波消噪和AR谱技术在汽车传动轴故障诊断中的应用

为了解决传统的谱分析方法难于提取传动轴振动信号故障特征问题,介绍了小波消噪与AR谱相结合对汽车传动轴振动信号进行分析的方法。通过对处理的结果比较分析,可以看出,传动轴不平衡时,其不平衡能量在其轴频的半频、倍频处表现明显。小波消噪能够有效地消除或抑制传动轴各种噪声,与AR谱相结合,能够为振动信号故障提取提供可靠的依据。

基于声表面波的车辆驱动轴动态扭矩测量系统研究

基于声表面波(SAW)技术,应用单端口SAW谐振器,设计了车辆驱动轴动态扭矩测量装置,实现车辆驱动轴扭矩无线无源实时测量。采用三点等间距对称方式布置信号收发天线,消除信号的绕射现象;以PWM信号控制FET时序通断,设计信号查询时序电路;通过差频测量方式,消除温度等因素的影响,提高了测量精度。模拟试验结果表明,测量装置所测得结果与理论模型一致,测量灵敏度约为1.15 kHz/(N·m),为车辆驱动轴动态扭矩的测量提供了一种可行的方案。

传动轴长度和角度的校核计算

利用矢量分析方法建立了传动轴矢量分析模型,分别在桥跳动初始时刻和桥跳动h后对传动轴矢量分析模型中各点求解,从而进行传动轴长度和角度的校核计算。利用matlab软件编制了矢量分析模型通用计算程序,并将某型汽车满载状态相关参数代入通用程序中进行计算。计算结果与传统的传动轴跳动图法结果一致,验证了所建传动轴矢量分析模型的正确性。

双向应力下传动轴材料的低载强化特性研究

以某汽车传动轴为对象,试验研究双向应力状态和给定的热处理工艺条件下材料试样的低载强化特性与规律。研究结果表明,双向应力下该材料试样仍然具有明显强化效果;经过最佳强化载荷和强化次数强化后,材料的疲劳寿命可以提高120%,疲劳强度提高大约14%;与单向应力状态下的低载强化特性相比,虽然双向应力状态下具有强化作用的强化次数和强化载荷、最佳强化次数和强化载荷有明显下降,但强化效果没有明显下降;最后就应力状态对低载强化特性影响的原因进行分析。

复合材料板簧与传动轴的研制

介绍汽车用聚合物基复合材料板簧和传动轴的原材料、成型工艺及性能研究。研制的复合材料板簧的重量是多片钢板簧的1/5,而疲劳寿命远高于多式钢制板簧。研制的混杂复合材料传动轴经强度和疲劳试验证明是合理可行的。

汽车前轴的辊锻成型工艺

根据汽车前轴的结构形状，分析了它的辊锻工艺难点，确定了辊锻道次。辊锻型槽包括终成型型槽、预成型型槽和制坯辊银型相，并探讨了各道欢型槽纵向周期的吻合问题。计算了前沿量，分析了前沿量对锻件长度的影响。主要工艺流程为：下料、加热、成型辊银、局部整形、切边、弯曲、整体热校正。

传动轴叉形件正向分流挤压工艺的研究

汽车传动轴及其他传动轴上的滑动叉和万向节叉属于典型的叉类锻件,采用开式模锻工艺生产时,其模锻工序一般为压扁制坯、预锻劈叉、终锻成形,然后切边;采用胎模锻工艺生产时,其典型的工艺流程是一火劈叉,二火打平、弯U形、整形,三火成形,然后切边。前者,飞边金属消耗占锻件自重的30～35％;后者,加热火次多。

汽车传动轴受冲抗力峰值的显式有限元分析

提出了一种计算受冲传动轴抗力峰值的显式有限元方法，采用法向方向５点积分的４节点Ｈｕｇｈｅｓ－Ｌｉｕ壳单元、等向强化弹塑性材料模型、显式时间积分格式、一体化接触搜寻算法、前置参数法砂漏控制技术、罚参数接触力计算方法及经典摩擦定律，可以准确地计算出受冲传动轴的抗力峰值，并给出了一个应用实例。

汽车传动轴的可靠性优化设计

运用可靠性优化设计方法,建立了传动轴的可靠性分配模型及可靠性优化设计的数学模型,并进行了实例计算。

基于Workbench和Matlab的传动轴轻量化及模态分析研究

以某简化传动轴模型为研究对象,基于有限元软件及优化设计工具箱,多次运用Workbench分析及MATLAB优化最终完成结构设计改进,对求得的最优解与之前优化过的轴作模态振型比较分析。结果表明运用此方法对轴结构的改进和优化能大幅度提高轴固有频率,进而提高轴临界转速。

碳纤维混合传动轴的弯扭承载及振动特性

针对传统两段式钢制传动轴结构复杂、笨重且单段弯曲固有频率低的问题,提出采用一段式碳纤维混合传动轴的解决方案.传动轴外层为铝合金材料,主要用传递扭矩;中间层为玻璃纤维材料,可用于消除碳纤维材料固化时产生的残余热应力;内层为碳纤维复合材料,利用其具有较高比刚度的特点,提高轴的弯曲固有频率.与传统二段式钢制传动轴相比,该传动轴取消了中间万向节和支架,从而简化结构,整根轴的质量减少40%.实验与仿真结果显示一段式混合传动轴能满足至少2700N·m的扭矩传递能力和高于154Hz弯曲固有频率的要求.

三轴汽车轴荷计算及轴距选择

在深入分析和研究多轴汽车结构基础上,利用结构力学的方法,用matlab建立了三轴汽车的轴荷计算模型,分析中间轴轴距变化时轴荷的分配情况,可得到最佳轴荷分配时的轴距,达到优化轴荷目的。此方法具有很高的精度,对提高多轴汽车新产品开发成功率及整车的布置有重要意义。

汽车主轴齿轮断裂失效分析

通过对汽车主轴齿轮在使用过程中断裂的分析,得出主轴齿轮主要是由于冷矫正过程中花键部分因截面积最小而承受了最大的弯曲应力,使齿轴局部发生过度塑性变形而产生裂纹源,从而在随后装配锤击螺母和汽车运行过程中,主轴因受到冲击载荷发生断裂。对该零件的热处理变形规律进行了分析讨论,提出了该零件生产工艺流程的改进建议。

传动轴临界转速的有限元方法计算及分析

比较了临界转速的几种常用的计算方法,提出了贴合实际的传动轴计算模型。在这个计算模型基础上利用有限元软件ANSYS进行了临界转速的计算,实验证明此方法计算结果可信,可以广泛应用,同时也可以作为后续研究的基础。

基于损失模型汽车传动轴Taguchi稳健设计的研究

稳健设计是一种新型的现代设计方法,它以提高产品品质、降低产品成本为宗旨。通过对Taguchi稳健设计方法的研究,借助于信噪比和正交实验两个工具,求出了目标函数的Taguchi稳健设计解,完成了汽车传动轴的稳健设计。

碳纤维复合材料汽车传动轴设计与振动特性分析

汽车传动轴是车辆传动系统中的重要部件,在汽车运行中承担传递转矩的任务。从理论出发设计了碳纤维复合材料汽车传动轴,并通过理论-有限元-实验三者结合的方法对设计的某类汽车传动轴进行了详细的分析,论述了碳纤维汽车传动轴的优异性能。结果表明,运用碳纤维复合材料传动轴设计制造的一体式汽车用复合材料传动轴在满足强度需求的同时,其最低临界转速远高于实际转速需求,为车身的安全性与舒适性提供了保障。此外,通过Abaqus有限元软件对设计传动轴振型进行了理论计算,得出了传动轴振型图像以及振幅数值,并通过实验测量出了实际临界转速,为复合材料传动轴设计与运用提供依据。