《高等机构学》课程教学课件（PPT讲稿）案例7 传动轴的动力学分析与仿真

武汉理工大学传动轴的动力学分析与仿真报告人

传动轴的动力学分析与仿真 报告人: 2025/8/27

武汉理工大学球笼式动力学模传动轴23传动轴的型的建立1目录4背景振动影基本原理与仿真分研究响因素析分析专动轴的基本原理2025/8/27

目录 1 3 球笼式 传动轴 振动影 响因素 分析 4 动力学模 型的建立 与仿真分 析 2025/8/27 2 传动轴的 基本原理 传动轴的基本原理 背景 研究

武汉理工大学背景简介

背景简介

C1.1传动轴的结构武汉理工大学机械式传动系离合器变速器万向节主减速器差速器AT桥壳半轴传动轴变速器中间支承后驱动桥球轴承前传动轴后传动轴中间支承的布置

1.1传动轴的结构

1.2研究的意义对于传动轴总成，在高速旋转时传动轴系易产生弯振、扭振以理工大享1它们之间的耦合振动。②其中振动会使传动轴各部件产生额外应力会比零部件正常工作时高几倍，会引起传动轴零部件之间发生撞击，产生强烈的噪声，减少传动轴的传递效率。严重时会使万向节等回转零件产生疲劳失效，并且传动轴作为主3减齿轮的输入激励，传动轴扭振会引起传动轴输入到主减齿轮的扭矩产生较大的波动，加大主减齿轮在啮合时的碰撞，进而加剧主减齿轮的振动和噪声。④弯振会使传动轴各个零部件产生弯曲变形，严重时会使传动零部件产生断裂，在传动轴高速旋转时，弯振和扭振会相互影响加重传动轴的振动

1.2研究的意义 ① 对于传动轴总成，在高速旋转时传动轴系易产生弯振、扭振以及 它们之间的耦合振动。 ② 其中振动会使传动轴各部件产生额外应力会比零部件正常工作时 高几倍，会引起传动轴零部件之间发生撞击，产生强烈的噪声， 减少传动轴的传递效率。 ③ 严重时会使万向节等回转零件产生疲劳失效，并且传动轴作为主 减齿轮的输入激励，传动轴扭振会引起传动轴输入到主减齿轮的 扭矩产生较大的波动，加大主减齿轮在啮合时的碰撞，进而加剧 主减齿轮的振动和噪声。 ④ 弯振会使传动轴各个零部件产生弯曲变形，严重时会使传动零部 件产生断裂，在传动轴高速旋转时，弯振和扭振会相互影响加重 传动轴的振动

11.3研究的内容武汉理工大字主要利用理论和仿真分析的相结合的方法研究球笼式传动总成的动力学特性，并且对其相关参数进行了优化。①首先从结构和运动学两个方面对传动轴进行分析，从理论上研究与分析传动轴的运动学特性。同时通过对微车传动轴总成进行科学准确的实体建模和装配：2建立传动轴动力学模型，利用多体动力学分析软件ADMAS建立传动轴总成刚柔混合动力学模型。3模拟微车不同的工况，研究与分析传动轴总成的动力学特性，验证球宠式传动轴总成的适用性和合理性

主要利用理论和仿真分析的相结合的方法研究球笼式传动总 成的动力学特性，并且对其相关参数进行了优化。 ① 首先从结构和运动学两个方面对传动轴进行分析，从理论上 研究与分析传动轴的运动学特性。 ② 同时通过对微车传动轴总成进行科学准确的实体建模和装配， 建立传动轴动力学模型，利用多体动力学分析软件ADMAS建 立传动轴总成刚柔混合动力学模型。 ③ 模拟微车不同的工况，研究与分析传动轴总成的动力学特性， 验证球笼式传动轴总成的适用性和合理性。 1.3研究的内容

武汉理工大学传动轴的基本原理2025/8/27

2025/8/27 传动轴的基 本原理 2025/8/27

2.1球龙式传动轴总成基本结构武漢理工大学针对车型：商用车驱动形式：FR式（发动机前置，后轮驱动）2区区1.十字轴万向节2.中间传动轴3.中间支撑4.球笼式万向节5.主传动轴球笼式传动轴简图2025/8/27

2025/8/27 2.1球笼式传动轴总成基本结构 2025/8/27 FR式（发动机前置，后轮驱动） 1.十字轴万向节 2.中间传动轴 3.中间支撑4.球笼式万向节 5.主传动轴 球笼式传动轴简图 驱动形式： 针对车型： 商用车

武汉理工大字当轴传动轴为分段式的时候，需在传动轴中间安装中间支撑，中间支撑一般安装在车架横梁上或者车身底架上以补偿传动轴轴向和角度安装误差以及由于动力总成弹性悬置和车架变形引起的位移。中间支撑图2025/8/27

2025/8/27 当轴传动轴为分段式的时候，需在传动轴中间安装中 间支撑，中间支撑一般安装在车架横梁上或者车身底架上， 以补偿传动轴轴向和角度安装误差以及由于动力总成弹性 悬置和车架变形引起的位移。 中间支撑图

2.2万向节运动学分析武汉理工大学1.十字轴万向节运动学分析十字轴万向节的不等速性当万向节的输入轴与输出轴存在一定夹角α，输入轴转角为P时，输入轴的角速度1与输出轴的角速度2之间存在如下关系：cosαW2wi1-sin2αacos?01万向节输出扭矩M2和输入扭矩M1之间存在如下关系：M21-sinαcos201M1cosa2025/8/27

2025/8/27 2.2万向节运动学分析 1.十字轴万向节运动学分析 十字轴万向节的不等速性