面向低噪声驱动桥的齿轮及传动系统优化技术研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:DK7531672
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
驱动桥作为汽车传动系统的重要总成,是汽车主要振动噪声源之一,对整车NVH性能有直接影响。国内外学者围绕驱动桥减振降噪开展了大量研究,并已取得了一系列重要成果进展。但在驱动桥的准双曲面齿轮复杂齿面加工方法设计优化、加工要素对齿轮副啮合特性及其振动噪声的影响、多源激励工况下传动系统动态性能、成本及低噪声市场需求约束下齿面修形优化方法、驱动桥壳体动态响应特性优化策略以及润滑条件对准双曲面齿轮噪声的影响等未能形成系统的方法体系。为此,本文基于驱动桥振动噪声机理、齿轮啮合原理、Ease-off主动设计方法、多目标优化技术等,对驱动桥准双曲面齿轮复杂齿面构建、啮合特性分析、动态响应特性研究、齿面修形优化、润滑条件影响分析等进行深入研究,论文主要研究工作及结论如下:(1)基于齿轮啮合原理和微分几何等相关理论,构建了成形法(HFT)与展成法(HGT)两种加工方法下主从动齿轮工作齿面方程。依据微分几何和空间啮合理论,推导了齿面的几何接触分析模型与承载接触分析模型。对比分析了HFT与HGT两种加工方式下准双曲面齿轮在几何传动误差、承载传动误差、齿面接触应力分布、载荷分配系数及齿面接触印痕等方面的差异,为驱动桥齿轮副选配优化及减振降噪提供了理论依据。以几何接触分析模型和承载接触分析模型为基础,对比分析了不同安装误差条件下HFT与HGT准双曲面齿轮的齿面接触印痕随错位量变化的规律,并搭建试验平台对其进行了验证,相关分析结论可为进一步改善齿轮副传动质量提供参考借鉴。(2)对驱动桥主减速器各零部件与振动噪声之间的相关程度进行量化分析,构建各影响因素相关度计算模型,提出考虑成本约束的低噪声驱动桥零部件精度预设优化算法,获取各零部件设计精度最优组合。随后,依据设计精度,结合Ease-off主动修形技术,预置几何传动误差和齿面印痕,准确获取Ease-off曲面及目标齿面,并以承载传动误差幅值最小为优化目标,得到了相应主动齿轮加工参数优化方案,优化后的准双曲面齿轮副传动质量较未优化前有明显改善。(3)基于集中质量法构建了多源激励下的传动系统动力学分析模型,其中综合考虑了综合时变啮合刚度、制造误差、安装误差、齿侧间隙、啮入冲击等激励。对比分析了HFT与HGT两种加工方法下准双曲面齿轮传动系统的动态响应情况,同时验证了优化前后HFT准双曲面齿轮动态性能的改进。此外,建立了包含实际加工齿面特征的准双曲面齿轮参数化有限元模型,对真实工况条件下的汽车驱动桥准双曲面齿轮副动态响应特性进行分析,为汽车驱动桥的动态性能优化设计提供了分析手段。(4)结合驱动桥壳有限元模型,经模态分析、频响分析与噪声辐射分析,获得共振激励源,精确判定驱动桥壳优化区域,并结合结构拓扑优化方法完成结构优化设计,实现了驱动桥壳体共振噪声分析优化从模型构建、激励影响到共振噪声分析、驱动桥壳体结构优化及验证的整套理论体系构建。此外,开展齿轮润滑油与摩擦噪声及搅油噪声间关联性分析,获知润滑油粘度、齿轮浸油深度对齿轮摩擦噪声及齿轮搅油噪声的影响特性,并结合驱动桥加油量与噪声台架试验平台,建立从动齿轮浸油深度和润滑油粘度与摩擦噪声、搅油噪声之间的函数关系,进而为理论齿轮最佳浸油深度与粘度的设计提供指导意义。(5)基于前文研究,开展驱动桥主减速器HFT准双曲面齿轮副滚检试验与振动测试,对比优化前后齿面接触印痕与振动响应,并将试验结果与理论仿真结果予以对比,充分验证了加工参数设计的合理性和仿真分析的正确性。此外,开展驱动桥整体优化后的整车NVH测试,结果表明驱动桥整体经优化后使得整车的振动噪声均优于优化前。
其他文献
乳化香肠因食用方便且口味独特深受消费者喜爱。在乳化香肠加工中,常常加入钠盐和脂肪来改善其保水保油、质构和风味等特性。但摄入过量的钠盐或脂肪会引起潜在的健康问题。L-精氨酸(Arg)和L-赖氨酸(Lys)已被证明可以有效改善乳化肉制品的保水保油、质构和感官品质等特性,为低钠低脂乳化香肠的开发提供一种新的思路。然而,Arg/Lys易引起乳化香肠脂肪和蛋白的氧化,克服上述缺陷对Arg/Lys应用到乳化肉
学位
<正>随着我国证券市场的不断成熟与完善,2005年修订的《中华人民共和国证券法》(以下简称《证券法》)一改以往禁止融资融券的态度,为我国推行融资融券奠定了法律基础。但是修订后的《证券法》仍然存在许多不完善之处,尤其是对于融资融券,《证券法》缺位严重,仅有数条,与当前融资融券业务的发展趋势相比显得过于简单和粗糙。通过回顾我国融
会议
小麦醇溶蛋白(Gliadin)是一种以小麦面筋蛋白为原料提取得到的天然贮藏蛋白,具有两亲性,可以通过自组装形成绿色无毒、生物可及性高的纳米粒子稳定剂,用于制备Pickering乳液。单一的小麦醇溶蛋白纳米粒子作为Pickering乳液稳定剂易受外界因素影响而发生聚集,理化稳定性不佳,限制了其在功能性食品和制药领域的应用。本研究利用可溶性大豆多糖(SSPS)稳定小麦醇溶蛋白纳米粒子,用形成的复合纳米
学位
世界人口增加以及农业和工业化活动的加剧加速了土壤和环境的重金属污染。重金属镉(Cd)是最常见的重金属污染物之一,可通过土壤,水和空气进入食物链,造成食物污染,最终对人类健康造成严重的威胁。植物基因修复工程技术是有效解决土壤重金属污染的途径之一,可从源头上控制农产品食品安全,而植物修复技术获得成功的关键在于鉴定植物Cd耐受基因并阐明其作用机理。本研究通过正向遗传学途径、生理生化及分子生物学方法发现了
学位
铁(Fe)是动植物及人类所必需的微量营养元素。植物性食物是人类获得Fe营养的主要来源之一,因此,发掘植物中调节Fe代谢的关键基因并阐明其作用机制对于粮食作物的育种及改良具有重要的理论意义和潜在应用价值,为食品营养的研发提供理论基础和技术途径。本研究通过分子生物学和遗传学方法,研究了MYB4和MNB1基因调控植物Fe稳态的作用机制,并在番茄缺Fe耐受型品种筛选上进行利用。主要研究结果如下:(1)为鉴
学位
植物次生代谢产物中的萜类物质因其缩合程度和衍生修饰不同而呈现结构差异性及生物活性多样性,尤其在植物与环境相互作用中发挥功能。其中,四萜类胡萝卜素和含有二萜侧链的叶绿素,在光合作用、抗氧化等方面具有不可替代的重要作用,也是植物的主要呈色物质。这些呈色物质在植物不同组织中的合成积累与含量差异,诱导授粉和传播动物的行为,也赋予植物园艺观赏性。万寿菊(Tagetes erecta L.)因其花色绚丽多变,
学位
近年来,植物基人造肉的发展面临着产品肉香味不逼真、香气持久稳定性较弱的行业难题。美拉德反应(MR)是制备热反应肉味香精的重要方式,主要采用动物源蛋白水解物、动物脂肪、氨基酸及还原糖等反应前体,这不符合植物人造肉使用植物原料的生产理念。因此,对于优质的植物性肉味风味产物的需求变得更加迫切。围绕这一问题,本论文以豆粕为原料,对肉味美拉德反应产物制备的关键加工条件、食用安全性以及肠道益生作用进行探究。接
学位
本研究中使用的长根静灰球(Bovistella radicata(Mont.)Pat)是马勃的一种,幼嫩时可食用,成熟后可入药,民间常用其治疗足癣,因此是一种典型的食药用真菌。足癣主要是由足部致病真菌感染引起的浅表性皮肤病,严重影响人们的日常生活。近年来,治疗足癣的药物层出不穷且主要为化学治疗药物,但长期大量使用会出现耐药性,真菌耐药性已成为威胁人体健康和安全的临床现象。从天然植物或微生物中获得的
学位
溃疡性结肠炎(UC)发病率呈逐年上升的趋势,严重威胁人类健康,已成为全球性公共卫生问题。研究食源性功能因子改善UC对于开发预防和治疗肠道疾病的功能性食品具有重要意义。流苏石斛隶属兰科石斛属,具有清热、生津、滋阴、养胃的功效。现代药理学研究表明,多糖作为石斛属植物中的主要活性成分,在预防和改善UC方面发挥着潜在益处,但其作用机制尚不清楚。本论文将以化学结构明确且具有免疫调节活性的流苏石斛多糖(cDF
学位
欠驱动机械系统是指一类系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的高度非线性机械系统,其作为机械系统的一个分支,广泛存在于交通、工程机械,机器人等领域中。因此,对欠驱动机械系统相关控制理论的研究一直是学界的研究热点。虽然目前学界已经针对欠驱动机械系统提出了大量的控制方法和理论,但是仍然存在以下不足:(1)当前控制方法在处理欠驱动机械系统二阶非完整被动约束时,需要对系统动力学方程进行转换或者构造额外的
学位