论文部分内容阅读
驱动桥是汽车重要的的动力传递装置,其功率损失是传动系统的一项重要技术指标,对整车的动力性、燃油经济性有着直接的影响。本文以某微型汽车驱动桥为研究对象,从改善与设计相关的轴承自身阻力和实际工作阻力的角度考虑,对轴承内部结构参数和装配精度、轴承游隙、润滑参数等进行优化。本文的研究工作以及取得的成果主要有：1)对圆锥滚子轴承和深沟球轴承滚动体与滚道进行接触分析,应用Hertz弹性接触理论分别建立点接触和线接触的基本方程；对轴承进行静力学分析,确定轴承的载荷分布；对弹性流体动压润滑进行理论分析,并给出点接触和线接触的最小油膜厚度公式；2)建立轴承摩擦力矩的数学模型,并分析摩擦力矩的影响因素。分析了圆锥滚子轴承和深沟球轴承摩擦力矩的形成机理,在轴承弹性接触、流体动压润滑以及静力学分析的基础上建立轴承摩擦力矩数学模型；利用MATLAB编写轴承摩擦力矩函数,并分析轴承内部结构参数、轴承使用工况以及轴承加工精度等因素对轴承摩擦力矩的影响；3)基于优化设计理论,对圆锥滚子轴承和深沟球轴承内部结构参数进行优化设计,并对摩擦力矩进行实验研究。建立优化设计的数学模型,以轴承摩擦力矩和额定动载荷为目标函数,以内部结构参数为设计变量,采用主要目标法将多目标优化问题转化为单一的目标优化问题,并利用MATLAB遗传算法工具箱进行优化设计；对优化前后的轴承进行摩擦力矩试验,结果表明,轴承的摩擦力矩得到了改善；4)基于减小滚动轴承摩擦力矩的目的,从润滑参数、半轴轴承装配精度和径向游隙等方面优化汽车后桥总成并进行试验验证。通过底盘测功机试验,测试轴承内部结构参数改进前后、非内部结构参数改进前后驱动桥的阻力值,试验结果表明,针对轴承内部结构参数和轴承润滑参数、游隙等非内部结构参数的改进均降低了驱动桥的运行阻力。