《高等机构学》课程教学课件（PPT讲稿）案例5 后桥主减速器主被齿轮安装距分析与应用

武汉理工大字后桥主减速器主被齿轮安装距分析与应用报告人

后桥主减速器主被齿轮安装距分析与应用 报告人: 2025/8/27

GERSITYOF武汉理工大学52主减速器主减速器3最佳安装距目录主减速器课题概述简介及齿仿真模型理论优化虚拟仿真轮设计要建立分析求2025/8/27

2025/8/27 目录 1 课题概述 2 主减速器 简介及齿 轮设计要 求 3 最佳安装距 理论优化 4 主减速器 仿真模型 建立 5 主减速器 虚拟仿真 分析 2025/8/27

CERSITYOF武汉理工大学课题概述2025/8/27

2025/8/27 课题概述 2025/8/27

G武汉理工大学主减速器简介微车后桥处干微车传动系统的末端，多为驱动桥，是一个复杂的多传动系统，同主减速器总成、差速器总成、桥壳总成减遇器、半轴总成等部分组成。其中，主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件它最重要的两个作用是：第一，改变动力传输的方向：第二，降速增矩，为变速器的各个档位提供一个共同的传动比图1-2主减速器结构图。其一般结构如右图所示。1-主动齿轮；2-被动齿轮：3-半轴齿轮；4-行星齿轮轴：5-行星齿轮：6-差速器壳2025/8/27

主减速器简介 2025/8/27 微车后桥处于微车传动系统的 末端，多为驱动桥，是一个复 杂的多传动系统，同主减速器 总成、差速器总成、桥壳总成 、半轴总成等部分组成。其中 ，主减速器是汽车传动系中减 小转速、增大扭矩的主要部件 。它最重要的两个作用是：第 一，改变动力传输的方向；第 二，降速增矩，为变速器的各 个档位提供一个共同的传动比 。其一般结构如右图所示。 图 1-2 主减速器结构图 1-主动齿轮；2-被动齿轮；3-半轴齿轮；4-行星齿 轮轴；5-行星齿轮；6-差速器壳

C武汉理工大学课题国内外研究现状（国外）1898年，法国人雷诺发明伞齿轮式主减速器传动装置，从而开起了汽车主减速器的元年。Gleason公司于1978年就发表了格里森齿轮齿面接触分析2（ToothContactAnalvsis）的原理和方法。上世纪90年代后，世界一些著名汽车公司都成立了NVH研究中心，采用虚拟样机仿真等方法对汽车零部件进行减振降噪。近年来，随着计算机技术、测试技术、有限元技术的快速发展，在国外使用模态综合法、有限元法和边界元法研究驱动桥的振动、优化设计更加成熟。2025/8/27

2025/8/27 1 3 2 1898年，法国人雷诺发明伞齿轮式主减速器传动装置，从而开 起了汽车主减速器的元年。 上世纪90年代后，世界一些著名汽车公司都成立了NVH研究 中心，采用虚拟样机仿真等方法对汽车零部件进行减振降噪。 Gleason公司于1978年就发表了格里森齿轮齿面接触分析 （Tooth Contact Analysis）的原理和方法。 课题国内外研究现状（国外） 4 近年来，随着计算机技术、测试技术、有限元技术的快速发 展，在国外使用模态综合法、有限元法和边界元法研究驱动 桥的振动、优化设计更加成熟。 2025/8/27

G武汉理工大学课题国内外研究现状（国内）西安建筑科技大学的张淑艳，针对某型新开发的电动汽车减速器箱体进行了优化设计分析，对减速器也进行了拓扑结构优化。电子科技大学的黄嘉，阐述了主减速器齿轮噪声产生的机理2和来源。武汉理工大学何锡进，进行了后桥的打滑、转弯、外部激励等工况下的动力学仿真分析，对后桥减振降噪提供支持国内研究的学者将整个主减速器作为一个整体进行振动、优化研究鲜为少见，现有的研究大部分都集中在主减速器的准双曲面齿轮的振动或者箱体单独的优化设计上。2025/8/27

2025/8/27 1 3 2 西安建筑科技大学的张淑艳，针对某型新开发的电动汽车减速 器箱体进行了优化设计分析，对减速器也进行了拓扑结构优化。 武汉理工大学何锡进，进行了后桥的打滑、转弯、外部激励 等工况下的动力学仿真分析，对后桥减振降噪提供支持。 电子科技大学的黄嘉，阐述了主减速器齿轮噪声产生的机理 和来源。 课题国内外研究现状（国内） 4 国内研究的学者将整个主减速器作为一个整体进行振动、优 化研究鲜为少见，现有的研究大部分都集中在主减速器的准 双曲面齿轮的振动或者箱体单独的优化设计上。 2025/8/27

CERSITYOF武汉理工大学课题研究背景及目的·课题来源：CN100后桥总成减振（降噪）的机理分析及改进措施。·课题背景：本课题组在之前已经对此车型完成了“微车主减速振动和噪声在线检测系统”，大大提升了该厂主减速器的质量。同时，也完成了主减速器主被动轮的振动测试与模态分析等。·课题目的：本课题以某公司CN100车型的主减速器为研究对象，拟从结构力学分析和虚拟仿真分析出发，为解决主动齿轮安装距的优化，从理论分析主动轴的最佳安装距，并引入CAD技术、CAE技术，对主减速器总成进行参数化建模，建立主减速器虚拟样机模型并进行仿真分析，为最终解决该款车型后桥NVH问题提供一定的理论和仿真依据，解决实际工程问题。2025/8/27

2025/8/27 • 课题来源：CN100后桥总成减振（降噪）的机理分析及改进措施。 • 课题背景：本课题组在之前已经对此车型完成了“微车主减速振动和噪 声在线检测系统”，大大提升了该厂主减速器的质量。同时，也完成了 主减速器主被动轮的振动测试与模态分析等。 • 课题目的：本课题以某公司CN100车型的主减速器为研究对象，拟从结 构力学分析和虚拟仿真分析出发，为解决主动齿轮安装距的优化，从理 论分析主动轴的最佳安装距，并引入CAD技术、CAE技术，对主减速器 总成进行参数化建模，建立主减速器虚拟样机模型并进行仿真分析，为 最终解决该款车型后桥NVH问题提供一定的理论和仿真依据，解决实际 工程问题。 课题研究背景及目的 2025/8/27

CERSITYOF武汉理工大学课题研究内容本课题以微车后桥主减速器总成为研究对象，借用机械结构振动、优化理论和动力学分析理论，采用CAD、CAE技术对主减速器主动轴安装距进行理论与虚拟仿真分析。其主要研究内容如下：020103安装距理论优化。根据通过ADAMS动力实体建模。采用主减速器安装结构，建学仿真工具，对安UG建立其三维实立齿轮安装距的力学模装距在正常、偏大体模型；型，包括计算相关参数，和偏小三种情况下进行仿真。再用送代方法对其进行求解，得出理论优化结果;2025/8/27

2025/8/27 安装距理论优化。根据 主减速器安装结构，建 立齿轮安装距的力学模 型，包括计算相关参数， 再用迭代方法对其进行 求解，得出理论优化结 果； 01 02 03 实体建 模。 采用 UG建立其三维实 体模型； 通过ADAMS动力 学仿真工具，对安 装距在正常、偏大 和偏小三种情况下 进行仿真。 课题研究内容 2025/8/27 本课题以微车后桥主减速器总成为研究对象，借用机械结构振动、优化理论和 动力学分析理论，采用CAD、CAE技术，对主减速器主动轴安装距进行理论 与虚拟仿真分析。其主要研究内容如下：

GERSITYOF武汉理工大学技术路线+创建主动轴轴距理论模型创建主减速器三维装配模型t+导入ADAMS中建立虚拟样机模型+t+分析不同安装距对主减速器振动的影响+计算得到最佳安装距得到仿真最佳安装距+香对比理论分析与虚拟样机分析是否吻合[是-为主减速器设计、减振等提供一定的理论支持2025/8/27

2025/8/27 技术路线 2025/8/27

CERSITYOF武汉理工大学课题创新点·准确建立主减速器三维实体模型、虚拟样机模型：·理论计算主动轴的最佳安装距，为以后主减速器的设计、制造提供一定的理论支持；·在正常、偏大、偏小及不同转速情况下研究微车主减速器主动轴安装距对主减速器齿轮啮合冲击振动的影响，利用ADAMS进行动力学分析进而确定合理的安装距2025/8/27

2025/8/27 • 准确建立主减速器三维实体模型、虚拟样机模型； • 理论计算主动轴的最佳安装距，为以后主减速器的设计、制造提供一定 的理论支持； • 在正常、偏大、偏小及不同转速情况下研究微车主减速器主动轴安装距 对主减速器齿轮啮合冲击振动的影响，利用ADAMS进行动力学分析， 进而确定合理的安装距 课题创新点 2025/8/27