Dynamic Characteristics Analysis on Truck Drive Axle Assembly

A kind of single impulse welding drive axle used in a truck was selected as research object.The dynamic characteristic simulation of the drive axle was analyzed through building the vehicle dynamics simulation model in virtual software.Comparison between different speeds and different roads were made to get the corresponding dynamics of drive axle.

Development of a Test Machine for IVECO Drive Axle

To improve the automation level of the vehicle drive axle test and better simulate a vehicle＇s actual operation, an advanced test machine has been developed. The load system of the machine consists of hand brakes and electric cylinders. It is simple-structured and low-cost. The major motor of the machine is controlled by a transducer and its speed can be adjusted easily. In addition, the programmed machine can automatically test such parameters as the grinding condition, the differential speed, the noise level, etc. It can also adjust the test procedures according to different requirements. Detailed discussion of the structure and mechanism of the test machine is given in this paper.

多轴分布式电驱动车辆电液复合制动控制研究

针对多轴分布式电机驱动车辆电液复合制动中易出现的车辆制动抖动问题,提出了一种建压阶段电机制动力修正策略和一种基于前馈-反馈的协调控制策略,分别在建压阶段和其他阶段通过协调复合制动力来解决制动抖动的问题。针对防抱死控制系统与电机制动系统共同作用时的制动矛盾,提出了一种基于PID控制的ABS控制策略,主要通过改变电机制动力来解决制动矛盾的问题。通过TruckSim、Matlab/Simulink及AMESim联合仿真验证,制动冲击度在建压阶段下降了20.66%,在电机退出阶段下降了92.59%,驾驶感觉得到明显改善。而ABS控制策略也可在保证理想滑移率的同时完成制动能量回收;结合整车制动试验,表明协调控制策略在保证制动效果良好的同时实现了制动能量回收,效果显著。

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。

基于ABAQUS电驱动系统减速器装配桥壳轻量化设计研究

以电驱动系统减速器装配桥壳为研究对象,采用CATIA软件建立三维数字化模型,利用ABAQUS软件进行有限元分析,实现减速器装配桥壳的强度分析以及工况计算,通过铝镁合金材料和球墨铸铁材料的强度分析比较,在假设条件下,均能够满足强度要求,而且材料AlMg5比材料QT400-18重量减轻达到60%,为电驱动系统减速器装配桥壳进行轻量化研究提供重要的分析支持。

基于大型农业机械的后桥壳体深孔加工装置设计

后桥壳体类零件是减速器、差速器、半轴、齿轮装配的基体,主要起到支承保护作用,应用十分广泛,为解决大型农业机械的后桥壳体零件上深孔加工存在的振动难题,设计了后桥壳体深孔加工装置。在分析了后桥壳体零件的加工要求及结构工艺性后,结合机械结构、液压、机械制造相关理论设计了该装置,由刀杆装置、液压弹性活动顶尖装置、工件定位装夹装置、液压装置4部份组成。针对后桥壳体零件的深孔加工时刀杆伸出太长,刀杆容易产生弯曲变形,加工时产生振动的问题,设计的装置采用液压弹性顶尖,加工时顶尖顶住刀杆左端,减轻了刀杆径向力的影响,避免了刀杆弯曲变形和加工时振动的产生,从而提高了零件的加工精度;刀具转速和刀具进给速度也可以相应调高,并且在刀杆上同时安装了粗、精加工刀具,深孔可以一次加工完成,使用新装置后,深孔的加工时间由40 min减少到2 min左右,加工效率提高了20倍。

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。

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。

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。

轮毂轴承性能对后桥传动效率影响的试验研究

轮毂轴承作为微型汽车后桥的核心零件之一,其综合性能的优劣对微型汽车后桥的传动效率具有较大程度的影响,因此优化其内部结构对改善微型汽车燃油经济性具有重要现实意义。该文对影响轮毂轴承综合性能的主要因素进行了分析,结合某微型汽车后桥的结构特点,通过制作后桥样机并实施传动效率测试,研究了轮毂轴承的工作游隙、密封形式选择以及润滑脂性能表现对后桥传动效率的影响规律。试验结果表明:轮毂轴承的工作游隙、密封形式选择以及润滑脂性能表现均对后桥传动效率值的大小有着较为显著的影响,若选用工作游隙范围为大游隙的后桥轮毂轴承,相比轮毂轴承工作游隙采用小游隙,其后桥传动效率值最高可提高约0.38%;若选用密封形式为非接触式密封的后桥轮毂轴承,相比于采用接触式密封,其后桥传动效率值最高可提高约0.53%;轴承内部采用低阻力润滑脂,相比于采用常规润滑脂,其后桥传动效率值最高可提高约0.46%。

增材制造复杂流道水冷电机壳体对驱动电机持续功率影响的研究

目的提高量产铸造电机壳体的换热效率,确保电机在高功率持续工作状态下不会过热,从而提高电机的持续功率。方法基于增材思维对电机水冷壳体的流道进行优化,改变流道形状以增大流道表面积、消除流道涡流并减小流道与内壁的间距。通过仿真分析,不断优化迭代得到最佳的流道设计方案。运用选区激光熔化(SLM)增材技术及相应的后处理工艺,制造出复杂流道结构的电机壳体。结果采用SLM增材技术制造的AlSi10Mg铝合金壳体在x、xz、z 3个方向上的屈服强度均大于230 MPa,即使在较小壁厚的条件下,壳体强度仍满足设计要求。采用该壳体后,电机的持续功率从原量产电机的45 kW提升到50.7 kW,且仍能连续稳定运行45 min,同时电机温度未超过130℃。微观组织检测和工业CT测试结果显示,SLM电机壳体结构致密,未见气孔夹杂。该增材制造壳体的质量为6.95 kg,与量产电机壳体相比,减重约19%。结论通过增材制造技术设计制造的电机壳体整体性能良好,可以有效提高换热效率以及电机的持续功率,并实现了电机的减重。

商用车传动系统阻力试验分析及应用

针对汽车传动阻力会造成能量损失及影响油耗的问题,以商用车前置后驱车型为对象,利用四驱动力总成台架对汽车5处传动系部件阻力进行试验研究,探索各部件的阻力规律。试验结果表明,驱动桥对传动系阻力影响的占比最大。对比不同型号润滑油和不同油温下的驱动桥阻力发现,驱动桥阻力与润滑油温度的相关性很大。

汽车桥壳通气孔空间位置尺寸检具设计与应用

汽车桥壳通气孔空间位置尺寸使用标准量具或普通测量方法无法直接完成测量,而常规的检测方法其检测过程十分繁琐、复杂,检测时间长,需由专人进行检测,不适用于批量生产零部件的检测。通过对桥壳结构和通气孔位置尺寸特点分析,设计并制造了通气孔位置尺寸检测检具,并成功应用于桥壳通气孔位置尺寸检测,其检测过程简单快捷、检测精度满足实际生产要求、检测效率得到显著提高。

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%。

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。

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。

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。

汽车桥壳液压胀形工艺增压系统设计

目的:为稳定提升汽车桥壳制造质量,需要对相关液压胀形工艺展开详细分析;方法:将位移控制作为管坯的内部压力主要控制方法,对汽车桥壳液压胀形的增压系统进行优化设计;结论:采用位移控制与压力控制的双重管坯内部压力控制方案,可以获得基本匹配满足汽车桥壳的制造标准的汽车桥壳产品;结果:在设计汽车桥壳液压胀形增压系统时,合理提升汽车桥壳液压胀形处理质量。

侧向加载工况驱动桥轮毂轴管有限元建模及分析

为预测侧向加载工况驱动桥轮毂轴管的应力分布,针对轮毂轴管进行了受力分析,建立了力学模型,并综合几何和力学分析,确定了轴承滚动体与滚道之间的接触载荷;将该载荷以线载荷的形式施加到轴承内圈滚道上,建立了轮毂轴管的有限元模型;基于该模型获得了轮毂轴管的应力分布,并基于定性、定量方法验证了该有限元模型。结果表明,所给出的轮毂轴管有限元建模方法较简化方法,获得的应力分布更为合理,较大的应力位于结构刚度变化大的区域,即螺纹根部、轴承安装轴颈圆角、轮毂轴管根部圆角,研究结果可用于指导轮毂轴管设计。

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。