智能四驱车辆分动器力学特性与性能分析研究

智能四驱车辆分动器力学特性与性能分析研究

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文集编号: 2015012806429

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文档介绍

随着四驱汽车技术的发展,目前四驱汽车传动系统的设计已经由最初的全时四驱,发展到现在的智能四驱。TOD(Torque On Demand)智能分动器,它通过收集车辆信息来判断是否打滑或转向,以便通过分动器传递出大小可控的扭矩,从而克服复杂路况,实现两驱与四驱模式的合理转化。TOD是目前最为先进的四驱技术。本文首先详细介绍了智能车辆分动器在四驱车辆行驶中的重要作用和工作原理以及目前智能车辆分动器设计开发的水平;针对开发设计的两轴式分动器,提出在拆装和维修保养中的注意事项;同时采用Romax建立的分动器二级传动模型为研究对象,从整体的设计角度出发,针对分动器在不同的行驶工况下,利用Romax建立的传动系统进行轴承受力的理论计算,得到分动器支撑壳体轴承的受力,为分析分动器壳体受力提够理论依据。其次,本文介绍了有限元相关的第一到第四强度理论,阐述了四种强度理论与有限元后处理中相应的云图显示之间的关系,概括了四种强度理论的适应范围,对有限元分析结果的理解有很大帮助。同时说明了局部几何突变、局部几何外形、内力载荷分布和材料的失效强度、密度与材料的选择与应力分析之间的关系。同时基于有限元的分析方法,选用Hypermesh作为分动器壳体有限元分析的前处理软件,进行有限元网格的划分;针对网格检查的各项指标对网格质量检查满意后,导入到ANSYS/Workbench中进行载荷的加载和约束,进行有限元分析。同时将有限元模型导入到Abaqus中,同样进行加载和约束,将求的得应力和应变结果进行分析比较,验证有限元模型分析结果的一致性;在应力和应变满足设计要求的情况下,掌握疲劳理论中平均应力对疲劳寿命的重要影响,对名义应力法进行相关介绍,然后对分动器壳体进行疲劳寿命分析,对设计开发的分动器壳体的安全系数等评价指标进行分析;轴承是分动器壳体支撑和受力传递的重要元件,因此对选中的轴承进行非线性有限元分析,在掌握了接触设置原则的基础上,对滚子和轴承的内外圈进行接触设置,进行非线性有限元分析,得到赫兹接触滚子和内外圈之间的应力和应变等相关信息。说明壳体的设计和轴承的选配符合设计开发的要求。论文通过Romax准确的计算出分动器壳体上的轴承受力,运用有限元仿真手段,在产品设计阶段,实现了对分动器壳体的有限元分析,缩短了设计开发的时间,节省了成本。文章从理论计算到仿真实验,以全面的角度,形成了基于有限元的方法,分动器壳体静力学研究与壳体寿命预测的研究方法和技术流程,对分动器的开发设计提供了有力的技术支持,并且为分动器系统的疲劳寿命预测提供了新方法。

文档标签: 工程力学
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