车用传动轴创新技术及装备需求策略

<正>二十多年来,随着汽车产业的快速发展,等速万向节传动轴总成产品,国内外市场需求量巨大;在我国,等速万向节、等速万向节传动轴总成及相关(或相近)产品和产业,呈高速发展的态势。据不完全统计,国内有120多家等速万向节传动轴总成的生产厂家,已形成了若干个以地域集中为特色的产业集群和非常庞大的等速万向节传动轴总成及相关(或相近)产品的产业链。     

传动轴“传动”新格局

正传动轴由轴管、伸缩套和万向节组成,是汽车零部件中的重要组成部分。传动轴分为等速传动轴和非等速传动轴,其中乘用车一般采用等速传动轴,而商用车则采用非等速传动轴。在汽车"缺重少轻"的年代,传动轴的生产供给主要由汽车厂下属专业厂供应。随着改革开放深入,特别是在乘用车和商用车     

等速万向节传动轴的可靠性设计

以小红旗轿车用等速万向节传动轴总成为例，应用可靠性设计方法进行传动轴设计，文中建立了可靠性设计数学模型，进行了推导计算，并对用可靠性设计方法试制的传动轴进行了10万次扭转疲劳试验。参考文献4篇。     

等速万向节运动灵敏度的试验分析

１　引言等速万向节总成一般由固定端万向节、滑移端万向节和传动轴组成。用于独立悬挂的轿车前转向驱动桥的等速万向节传动轴总成的典型结构如图１所示,固定端为球笼式万向节（ＢＪ型）、滑移端为交叉滚道式万向节（ＬＪ型）,再由传动轴联接起来。图１　轿车用等速万向节传动轴总成的结构由于轿车在各种路面上的行驶速度不同,其运动情形极其复杂,要求万向节总成在规定的角位移和轴向位移范围内能平稳、精确和可靠地传递运动和转矩。而弯曲力矩、回转力矩和滑移力等灵敏度对万向节总成的平稳性、精确性和可靠性等综合性能产生极其重要的…     

汽车等速万向节传动轴总成结构主参数的优化设计

根据整车对等速万向节传动轴总成的各项新要求,介绍了等速万向节传动轴总成的结构型式,对传动轴总成进行了优化设计,并介绍了其原理、 方法和步骤.结果表明:经过优化设计,可使传动轴总成的承载能力提升35％～40％,使用寿命提升120％,效果显著.     

等速传动轴传动效率的虚拟样机分析与试验研究

利用多体动力学方法建立了汽车用球笼式和三销轴式等速万向节及其组成的等速传动轴的虚拟样机模型,分析了等速传动轴在不同工作转速、扭矩与输入和输出轴夹角时的传动效率,并通过相应的台架试验验证了虚拟样机仿真分析结果的有效性,结果表明传动效率仿真和试验结果间的最大相对误差小于0.82%,可以用虚拟样机仿真分析方法替代台架试验来研究等速传动轴的传动效率。阐明了球笼式和三销轴式等速万向节输入和输出轴间夹角增大是导致等速传动轴传动效率下降的主要原因。     

等速万向节总成的设计方法

从使用性能上可将等速万向节总成分为驱动半轴总成和传动轴总成两大类。分析了各种等速万向节的结构及性能特点，介绍了驱动半轴和传动轴的设计选型原则。     

汽车等速万向节的现状与发展

对汽车等速万向节的结构性能进行了比较,分析了汽车等速万向节噪音、振动产生的原因同时论述了汽车等速万向节的发展方向,为等速万向节开发设计提供了一定的参考。     

双十字轴万向节转向传动轴的相位角影响分析

针对汽车双十字轴万向节转向传动轴的安装空间受限,难以满足等速传动条件,需调整相位角来减小转速波动的问题,采用空间几何投影的方法,建立了双十字轴万向节转向传动轴的转速比和转角方程,并用等速条件验证了其正确性。定量分析了相位角对转速比的影响,结果表明,当两个传动角相等,且相位角等于传动面夹角时,输出轴与输入轴之间能实现等速传动;两个传动角不相等时,双十字轴万向节传动轴不能实现等速传动,但是,当相位角等于传动面夹角时,输出轴与输入轴之间的转速差最小。因此得出,传动轴相位角与传动面夹角相等且方向相反时,为最佳相位角。然后,推导出了基于转向系统硬点的最佳相位角求解公式,并编制了计算程序,通过实例验证了程序计算结果是准确的。分析结论和所编制的程序对汽车转向系统的设计以及其他类型万向节的传动研究具有理论和实际意义。     

球笼式等速万向传动轴设计研究

就球笼式等速万向节工作主参数--滚道截形椭圆、偏心距和滚道弧长和接触应力设计计算进行了较详细的阐述，并从等速万向节的内部结构方面分析研究了整个传动轴的振动问题，通过对传动轴振动模型的简化得出了传动轴的设计临界转速。     

万向传动装置的正确使用和异响判断

<正>1.正确安装为了消除传动轴的不等速传动,防止传动轴产生振动和传动系冲击,一定要依照箭头印记进行装配。当传动轴较短,只需要2个不等速万向节传力时,不等速万向传动轴正常工作的条件之一就是要保证传动轴两端的万向节叉在同一平面内,且传动轴的夹角必须相等。若传动轴较长,需要3个不等速     

创新+优化=轻量化——汽车用七沟道等速万向节等系列新产品和技术

正所谓万向节,就是联结两个有角位移变化的轴,将主动(输入)轴上的扭矩传递到从动(输出)轴,并同时进行旋转运动的机械装置。而在一定角度范围内,使两轴每一瞬时角速度比永远等于1的万向节叫等速万向节。等速万向节又分为固定型等速万向节(指球笼式)和伸缩型等速万向节(包括双偏置式、球销式等)。前者只能改变两轴的夹角;后者在改变两轴夹角的同时,还可在一定范围内改变两轴的距离。等速万向节及传动轴总成在汽车上得到了极为广泛的应用,几乎所有独立悬架轿车的转向驱动桥,均采用左、右两个等速万     

汽车等速万向节功能测试系统设计

介绍了汽车传动轴在模拟装车状态下,实现离线功能性测试的工作原理,详细介绍了摆角、偏转角度矩、移动力、移动距离、滚动矩、轴向间隙、圆周间隙和摆角间隙测试的特点和方法。从精确、可靠的角度出发,论述了汽车等速万向节功能测试台的总体方案结构、控制系统的原理框图、软件系统的构成及其特点,为实现汽车等速万向节加工工艺优化提供可靠的试验数据。     

汽车VL内星轮分组量仪的开发研制

论述了汽车等速万向节传动轴VL内星轮分组量仪的开发研制,包括设计要求、测量原理、总体结构、软件设计、检测等主要技术方法和关键技术。     

空心轴淬火用双心感应器

为提高等速万向节传动轴中的空心轴中频淬火效率和质量,采用专用的空心轴淬火用双心感应器,代替目前的单心感应器。介绍了淬火装置的结构、工作原理及实际使用方法。专用的淬火装置使生产效率提高,质量得以保证,成本降低,值得在等速万向节传动轴加工行业推广应用。     

对称和单向扭矩下等速传动轴疲劳寿命的差异

等速万向节传动轴的扭转疲劳台架试验一般采用对称交变扭矩,但有些用户在传动轴选型时,对传动轴的扭转疲劳寿命采用单向脉动扭矩来评价,因此需要分析这两种载荷条件下传动轴疲劳寿命的差异,以便正确地进行传动轴选型计算。针对典型等速万向节传动轴的两类主要疲劳失效零件,根据不同零件在一个载荷循环内的应力变化特点,采用不同的方法分析了对称交变和单向脉动扭矩下传动轴零件扭转疲劳寿命的差异,为传动轴的设计和选用提供了依据。     

三维空间多节万向传动轴扭振的分析计算

对三维空间多节十字轴万向节传动轴系统扭转振动的特性进行了分析探讨,用渐近法讨论了系统参数以及扭振的主、从动件旋转非等速性等因素对动力放大系数的影响,提出了为减小动力放大系数和降低旋转的非等速性进行优化设计传动件刚度、转动惯量、轴间夹角及十字轴转角相位差等方法。按此法设计计算三维空间多节万向传动轴可减轻系统扭振及避免共振。     

万向节附加弯矩对汽车NVH性能影响研究

传动轴是汽车传动系统的重要零部件,其性能影响着整车NVH性能,为改善传动轴对NVH性能的影响,通过对比十字轴万向节与Birfield球笼万向节传递特性的分析研究,提出了将后驱车的3个十字轴万向节传动轴的中间十字轴万向节替换为Birfield球笼万向节的设计方案,并分别对两种传动轴的3个万向节在中间支承处的激振力进行求解与分析。并对理论研究结果进行了试验验证。结果表明,Birfield球笼万向节的附加弯矩较为稳定,有利于减小传动轴对中间支承的激励,使车身受到的激振较小,进而提升整车NVH性能。     

等速万向节传动轴内环特种胀夹装置

为提高等速万向节传动轴中的内环加工时胀夹的可靠性和效率,采用专用的胀夹装置代替目前的普通胀夹具。介绍了特种胀夹装置的结构、工作原理及实际使用方法。专用的胀夹装置使得生产效率提高,工件加工质量得以保证,成本降低。     

多刚柔系统等速万向节的动力学特性分析

等速万向节将汽车的驱动力平稳可靠地传递给车轮,同时对汽车的车内噪声和振动等动力学性能有重要影响。采用多刚柔体系统传递矩阵法和扩展哈密顿原理,建立了等速万向节横向弯曲振动的动力学模型。利用伽辽金法将偏微分方程转化为常微分方程,并设计了等速万向节多刚柔体系统振动特性仿真算法。以某型号等速万向节为例,应用该算法仿真计算得到其固有频率和振型,并探明了减振器的参数和振动特性间的定量关系。利用BK振动测试系统对等速万向节进行测试分析,理论模型的分析结果与试验结果基本一致,从而验证了仿真算法的有效性,体现了其工程应用价值。