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汽车的传动系统主要由离合器、变速器、传动轴、驱动桥等组成,起到传递转速和扭矩的作用,其中传动轴是传动系统中必不可少的部分。车辆运行时,传动轴以很高的角速度转动,由于产品本身的不平衡性,必然存在一定的振动,从而影响车辆的运行稳定性及乘坐舒适性。汽车在不断地发展过程中,对技术的要求越来越高,以往对传动轴的一些设计及计算方法过于老旧,设计时间长、误差大且效率低下,为现在的市场所淘汰,取而代之的是更先进的计算方法,它不但可以设计出符合要求的产品,而且能够进一步对产品优化,从而提高产品的可靠性,减少产品研发的成本。论文以某中型客车的传动轴作为研究对象,运用虚拟样机和有限元等分析方法,对传动轴的主要影响因素(振动及模态)进行数据处理分析,优化主要功能部件的结构,从而达到对整个传动轴优化设计的目的。论文研究的主要内容为:(1)分析传动系统中的单根传动轴。利用三维软件CATIA对传动轴的各个部分进行建模,将各个部件实际表示出来;把各传动轴模型导入有限元软件中划分网格,建立相应的模型。对单根传动轴进行分析并进行试验研究,将结果进行对比,从而验证模型的正确性。(2)分析单根传动轴在运行时的影响因素。分别选取传动轴的管壁厚度和轴管长度作为研究对象,分析其对传动轴振动频率的影响规律并建立数学模型,为分析传动轴结构提供理论依据。(3)分析单根传动轴的振动。在运动学仿真软件建立虚拟样机模型的驱动轴耦合体,分析传动轴总成系统的固有频率,输入的速度和扭矩传动轴的振动,深入了解轴的使用条件。(4)分析中间支承传动轴的振动。在虚拟样机运动学仿真软件中建立传动轴的匹配模型,对其进行基本的振动分析。研究传动轴传递的转矩和转速对传动系统的影响因素,对传动轴的运行状况作进一步的分析。(5)中间支承结构优化设计。将中间支承结构的刚度和阻尼作为设计变量,传动轴中间支点位置的角速度变化率作为研究对象,对中间支承的影响参数进行优化。通过上面的分析,进一步明确车辆中的参数的影响传动轴的功能和性能。在实际生产应用过程中,通过传动轴结构优化,延长使用寿命,减少车辆的振动和噪声,提高车辆舒适性。