基于大数据的电驱动桥可靠性测试工况开发

对用户使用场景下的车辆运行数据进行分析与研究,是构建电驱动桥可靠性测试工况的基础。通过车辆运行大数据平台获取轻型电动商用车实际用户的行驶数据,并对其在不同场景下的载重比例、道路类型、行驶里程和时长进行统计分析,定义出典型的电动轻卡用户使用特征。基于用户使用特征开展典型区域的实车电机转矩和转速等信号的采集,再运用蒙特卡洛方法拟合出大样本用户下的损伤分布,通过里程外推得到等效用户全寿命周期的伪损伤目标。最终通过损伤等效加速处理,得到台架可靠性测试工况。设计人员可依据台架测试结果直接评估电驱动桥是否达到里程设计目标。本研究成果为行业开发电驱动桥台架可靠性测试规范奠定了基础。

电动汽车驱动桥壳轻量化设计

为降低某型电动汽车驱动桥壳的质量,建立了电动汽车驱动桥壳的三维建模并进行有限元分析;对最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力4种典型工况进行仿真分析,结果表明,在4种工况下强度和刚度均符合要求,并存在一定余量;对桥壳进行模态分析,获取7~12阶固有频率和相应模态振型,采用响应面法对驱动桥壳进行轻量化设计。优化后驱动桥壳的整体质量降低了14.86%,与优化前静力和模态分析结果对比验证,强度、刚度及振动特性均满足要求,证明了优化方法的有效性。

振动噪声等高图的电驱动桥噪声预测及优化

在项目开发前期通过优化电驱动桥扭矩特性的设计,可以规避噪声大问题。根据电驱动桥台架在对应扭矩下的振动噪声特性,提出了一套稳定高效的测试流程和分析方法。首先设计了一套完整的试验流程,制定了精准的数据分析方法。然后绘制出能够全面反映电驱动桥振动噪声特性的等高图。最后利用电驱动桥台架的振动噪声等高图,准确评估电驱动桥加速工况下振动噪声风险,为主机厂和电驱动桥零部件企业提供电驱动桥扭矩特性设计前期指导。利用该方法成功识别到某电驱动桥匀速及加速工况下电机及齿轮的啸叫问题。通过优化电驱动桥扭矩特性设计,电机48阶噪声峰值降低了8.5 dB(A),确认该方法准确可靠,具备推广应用价值。

纯电动商用车集成驱动桥质量对操纵稳定性影响规律的研究

为研究集成式电驱动桥纯电动商用车的操纵稳定性,利用Adams/Car建立了车企某集成式电驱动桥纯电商用车整车模型,采用国标试验方法与评价指标分别进行了蛇形试验、方向盘角阶跃试验和方向盘角脉冲试验的仿真实验,分析了方向盘输入曲线和横摆角速度变化曲线及非簧载质量对整车操纵稳定性的影响规律。研究结果表明,汽车侧向加速度峰值、横摆角速度峰值随着电动集成驱动装置质量的增加而增大,簧下质量每增加100 kg,蛇形试验工况下的最终得分降低0.915%,方向盘角阶跃试验最终得分降低0.32%,获得了非簧载质量对操纵稳定性影响的具体规律。

驱动桥摆线准双曲面齿轮啮合效率优化设计

基于齿轮摩擦加载接触分析(FLTCA)方法,提出了摆线准双曲面齿轮啮合效率优化设计方法。首先,通过预设空载传动误差峰峰值和接触区位置,实现了对摆线准双曲面齿轮正、反车齿面的修形设计。然后基于修形面设计,以行驶工况下齿轮啮合效率最大为优化目标,并综合考虑齿轮副加载传动误差峰峰值、双侧齿面满载接触印迹分布以及最大接触应力建立了优化分析模型。为了提高优化模型的求解速度,采用Kriging代理模型结合多岛遗传算法对优化模型进行了求解。最后,对某型号商用驱动桥摆线准双曲面齿轮副进行了实例设计和试验验证,通过空载接触印迹试验和整桥传动效率试验验证了所提优化方法的有效性。

基于语义工艺知识的驱动桥装配序列规划研究

针对工程机械驱动桥装配序列规划中缺乏基于知识的推理决策,难以实现复杂产品智能化装配的问题,提出一种基于语义工艺知识的装配序列规划方法。构建了驱动桥装配语义工艺知识信息模型,表达子装配体层级结构信息、属性信息和装配语义信息。通过建立装配序列规划本体,并将SWRL规则引入装配本体,研究了工艺知识的语义表示和推理决策。采用Neo4j构建驱动桥工艺知识图谱,实现了典型结构子装配体装配序列快速识别。通过量化零件几何、物理属性和装配工艺信息对装配效率的影响,生成装配权重序列,并利用SWRL规则迭代修正形成非典型结构子装配体装配序列。以某型号压路机驱动桥装配序列生成与仿真,验证了该方法的可行性,为知识驱动的复杂产品装配序列规划提供参考。

重型商用车双电驱动桥构型方案设计与参数匹配方法研究

重型商用车电动化是解决其能耗高、排放有害气体多等问题的主要途径之一,而电驱动系统构型方案设计和参数匹配是重型商用车电动化的基础。以一种重型商用车的双驱动桥为研究对象,对驱动桥的电驱动构型方案设计和参数匹配问题进行研究。分析对比各类电驱动方案的特点,确定双电驱动桥的电驱动方案,并确定了驱动电动机数量以及变速装置的挡位数;在构型方案的基础上,根据车辆的功能和性能要求,计算确定了电驱动桥中主要部件的结构性能参数,包括驱动电动机的功率、转矩和转速,变速传动装置的传动比,以及动力电池的电压和容量;基于上述构型和参数,建立双电驱动桥重型商用车的动力学模型,对车辆的动力性和经济性进行了仿真分析。仿真结果表明,车辆的最高车速能够达到100 km/h,最大爬坡度能够达到30%,续航里程超过300 km,说明所提出的构型和匹配的参数满足车辆性能的要求。相关研究可为重型商用车的电动化提供理论和技术支持。

基于田口-灰色关联法的驱动桥壳多目标优化设计

针对传统方法对驱动桥壳进行结构设计时,产品存在部分性能冗余的问题,本文提出一种结合田口法和灰色关联法的驱动桥壳多目标优化设计方法。以驱动桥壳结构参数为设计变量,桥壳刚度、强度和动态性能为优化目标,采用田口法正交试验设计实验方案,利用有限元法进行驱动桥壳典型工况的仿真分析,在试验数据信噪比分析的基础上结合灰色关联法对驱动桥壳进行多目标优化,得到最优结构参数组合。研究结果表明,优化后驱动桥壳的上述优化目标性能得到提升,验证了联合优化方法的有效性。

电动汽车三段式驱动桥桥壳有限元分析

为了实现电动汽车驱动桥桥壳轻量化,对动力总成外壳为铝合金材料的三段式驱动桥桥壳进行有限元分析。首先,对桥壳4种工况进行受力分析,获取桥壳外部载荷;其次,用UG软件建立桥壳几何模型,简化后导入ANSYS Workbench软件建立桥壳有限元模型;最后,对4种工况下的桥壳有限元模型进行约束和施加载荷,求解得桥壳的应力和位移分布规律。结果表明:4种工况下驱动桥桥壳满足强度、刚度要求,为三段式驱动桥桥壳结构设计提供了参考。

基于RSM和NSGA-Ⅱ的驱动桥壳变截面多目标优化

以某商用车驱动桥壳为研究对象,为提高其综合性能,利用响应面法(RSM)与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)相结合的方法对桥壳变截面进行多目标优化。基于Creo建立桥壳参数化模型,联合Workbench对其进行静力学和模态有限元仿真,以参数灵敏度分析筛选后的桥壳变截面为设计变量,以桥壳最大变形量、1阶频率和质量为优化目标,采用中心复合试验设计(CCD)方法生成样本空间,基于样本数据构建反映试验因素与性能指标关系的2阶响应面模型并进行拟合精度验证;利用NSGA-Ⅱ对桥壳变截面进行多目标优化,获得满足条件的Pareto前沿解。研究结果表明:优化后的驱动桥壳在性能指标满足设计要求的前提下,质量减轻6.61%,最大变形量减小7.28%,1阶频率提高2.23%。

汽车驱动桥寿命预测研究

随着汽车销量的不断增长,对汽车的安全性和经济性提出了更高要求。然而,我国汽车制造业在产品质量与成本控制方面与国际先进水平存在差距。作为汽车的核心组成部分之一,驱动桥的寿命预测成为当前亟待解决的问题[1]。目前,对驱动桥寿命的预测主要依赖于传统经验,缺乏系统的权威分析,且设计开发周期长、费用高昂。

大功率装载机驱动桥功率损失计算与分析

大功率装载机中,驱动桥是传动系统的关键部分,其较低的功率损失对保持持续的优良性能至关重要。由于内部结构的复杂性,计算其功率损失面临着挑战。为计算功率损失,在Matlab平台中搭建了包含主减速器、制动器和轮边减速器的驱动桥功率损失计算评估平台,得到驱动桥中各种功率损失的分布;并通过试验对计算评估平台的准确性进行了相应验证,计算误差在12%以内。提出的建模方法和结果为新一代驱动桥产品的快速低成本开发提供了重要参考。

基于Romax的轻卡电驱动桥NVH分析优化

以某款轻卡3.5 t平行轴式电驱动桥为研究对象,对其进行噪声、振动与声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)试验测试,发现在全负荷升速工况下电驱动桥出现明显啸叫,主观感受评价明显。为了找出引起啸叫的主要原因并进行优化提升,采用了试验与仿真相结合的方式。通过试验结果分析出引起啸叫的主要原因是电驱动桥第一级齿轮啮合激励引起的,其次基于Romax Designer软件建立电驱动桥刚柔耦合多体动力学仿真分析模型,通过对减速器齿轮传递误差和齿面载荷分布的计算,得出壳体的振动响应等。利用遗传算法对减速器齿轮进行微观修形,以此来减小齿轮的传递误差波动量,从而减小齿轮啮合对电驱动桥产生的激励,进一步提升电驱动桥的NVH性能,旨在为该领域的技术研究提供参考借鉴。

电动客车驱动桥电机设计与优化

针对某款纯电动客车采用的电驱动桥进行驱动永磁同步电机设计,对比分析转子V型结构与双V结构对电机性能的影响,得知转子双V结构的电机性能更优。

某城市客车电驱动桥啸叫噪声分析

针对某城市客车电驱动桥的啸叫噪声问题,在分析电驱动桥构型的基础上,对电机和减速器做阶次计算,然后通过整车试验测量噪声数据,最后通过数据分析明确了电驱动桥啸叫噪声的主要来源。

电动小型货车驱动桥壳的有限元分析

本文以某型号电动货车为研究对象,分析了驱动桥壳在三种极限工况下的受力特点。运用SolidWorks软件绘出驱动桥壳的简化三维模型,然后转化为STEP文件导入ANSYS软件中进行材料定义、网格划分生成有限元模型。基于此模型进行三种极限工况下的有限元分析,得出相应工况下的应力应变云图。并分析仿真结果,可得桥壳在三种极限工况下的变形和应变满足强度和刚度要求。

基于Workbench货车驱动桥壳多工况受力分析

驱动桥是汽车动力总成系统和承载系统的重要组成部分,文章以某型货车驱动桥壳为研究对象,运用UG建立三维模型,针对货车行驶过程中的最大垂向力工况、最大牵引力工况、最大制动力工况及最大侧向力工况进行仿真受力分析,得到不同工况下驱动桥壳的受力状况。运用Workbench对四种工况进行仿真分析,通过添加材料属性、进行网格划分、施加合理的边界条件,分别得到相应工况下的最大等效应力及最大变形量。通过对四种工况分析与对比得出,最大制动力工况及最大侧向力工况下应力较大,设计时应充分考虑这两种工况的受力;侧向力工况下变形最大,驱动桥壳容易发生应力破坏的位置为半轴套筒及弹簧固定座与桥壳本体连接位置,应对这两位置进行合理布置,研究结果为驱动桥壳的设计提供了参考。

基于UG的汽车驱动桥虚拟装配技术应用研究

为降低汽车开发成本,满足消费者对汽车节能环保性、美观性、舒适性等各种性能需求,本文应用计算机辅助三维设计的高端主流软件UG(Unigraphics)内置的装配模块,完成对汽车驱动桥虚拟装配。首先,介绍了汽车驱动桥组成。其次,应用UG三维设计软件,完成对汽车驱动桥壳的3D设计以及仿真计算。最后,对汽车驱动桥的行星齿轮轴、齿轮、端盖、轴承、螺丝、弹垫、半轴行星齿轮桥壳、十字头、螺栓、螺母等各种辅件进行虚拟装配设计,为后期汽车驱动桥虚拟装配设计工作有效地开展提供重要的依据和参考。

某客车用9.5吨驱动桥总成噪声优化

针对某客车9.5吨驱动桥总成的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能不佳的问题,进行了一系列整车测试,最终确定导致该问题的原因,即下推力杆隔振率不足、主减速器齿轮设计制造误差等因素。为了降低驱动桥总成的噪声,对其进行了改进和优化,包括对主减速器的准双曲面齿轮进行齿面修形,以及对下推力杆结构进行设计改进。为了验证两种优化方案的合理性,在实验室进行了台架试验,并在实际行驶环境中进行了整车测试,分别分析了主减速器齿轮修形与下推力杆结构优化对驱动桥总成噪声的影响,结果表明两种优化方案均使驱动桥总成噪声降低了大约10 dB(A),其中第9阶次及其倍频的噪声值明显降低。因此,两种优化方案均起到了一定的减振降噪作用,为提高客车驱动桥总成的NVH性能提供了参考。

驱动桥主减速器壳体渗油问题分析及解决

针对某驱动桥主减速器壳体在承载系耐久试验中出现的接合面渗油问题,基于有限元分析方法,对主减速器壳体密封性能进行分析,确定了接合面错移量大导致密封胶剪断为渗油现象的主要原因,并在工装已投无法大范围改动的前提下,从减小接合面错移量和防止密封胶剪断两个方向的对策出发寻找解决方案。改进后的方案经过试验验证,主减速器接合面未发生渗油现象。所建立的解决思路对预防和解决主减速器壳体渗油具有一定的工程应用价值。