1. 研究目的与意义(文献综述)
论文的目的和意义:
随着汽车工业的迅猛发展,当前对汽车节能、舒适与轻量化和汽车零部件耐久性和可靠性的要求越来越高。作为汽车传动系统的重要组成部分,传动轴的主要作用是把发动机减速器的运动传递到驱动桥,在汽车的动力输送和制动起到至关重要的作用。传动轴的使用寿命和振动特性严重影响了汽车的行驶安全和乘客的驾驶体验。目前中国汽车的传动轴从设计、生产、制造水平上来说,在开发设计、加工工艺、质量检测等多个方面与日、欧、美、韩等国家还存在一定的差距[1]。使用现有的传统方法对汽车传动轴零部件开发设计时,就会导致研发周期长、工作量大幅增加、设计出的产品效果差、后续优化难等问题[2]。国内有很多具有一定规模的汽车传动轴生产制造企业,但是这些企业所生产出来的产品在品质和性能方面与国外企业所生产的产品存在一定的差异,需要通过更为先进的方法来提高产品质量。
借助有限元模型对建模结构进行精细化测试分析是当今汽车工业的一个新兴领域。有限元分析预测在线性和非线性规范中的准确性越来越重要,对企业的发展有重要的影响。通过对模型的有限元分析方法,可以在计算机内模拟出实体部件在使用时各项应力、振动频率等指标,借助这些指标可以在传动轴的研发时期尽早发现其存在的问题并尽快进行修改和优化,避免产品生产出来后存在缺陷。这样既缩短了研发周期[3],又提高了产品的设计水平和生产制造水平,也进一步提升了汽车传动轴产品所在市场的竞争力。论文以一汽-解放j6l型4×2柴油载货车传动轴为研究对象进行设计,结合现有部件各项参数使用有限元分析方法其进行扭转刚度、屈服强度、振动固有频率、循环寿命等方面的分析,验证传动轴总成设计的正确性。以上述分析结果为基础,在有限元分析结果的基础上对设计的传动轴进行优化设计和强度再分析,优化产品设计,确保该部件的使用寿命和可靠性。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
(1)理论研究与阐述。结合当前在国内外对汽车传动轴进行分析的各类文献,深入了解传动轴模型的构建步骤,详细阐述传动轴的有限元分析原理以及分析方法。
(2)传动轴三维模型构建。以目前市场上现有的一汽-解放j6l 4×2柴油载货车传动轴,运用catia v5软件建模,构建论文所需的商用车传动轴实体三维模型,结合整车主要技术参数和整车实际安装位置,确定该传动轴的布置方案,建立三维实体模型。
3. 研究计划与安排
时间 | 工作内容 |
2019.12.26—2020.1.10 | 确定选题,收集资料。 |
2020.2.24—2020.3.24 | 翻译外文文献; 撰写文献检索摘要、文献综述初稿; 开题讨论,撰写开题报告。 |
—2020.3.25 | 提交外文文献翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。 |
—2020.4.15 | 撰写论文,绘制图纸,提交第一阶段报告,提交中期审查报告。 |
—2020.4.30 | 撰写论文,提交第二阶段报告。 |
—2020.5.15 | 撰写论文,提交第三阶段报告。 |
—2020.5.31 | 修改论文,论文查重,提交毕业论文定稿和所有成果。 |
—2020.6.4 | 学生提交答辩申请,并作答辩准备; 教师审阅论文,并审查答辩资格。 |
—2020.6.8 | 完成答辩。 |
—2020.6.13 | 发布最终成绩。 |
4. 参考文献(12篇以上)
3、进度安排
4、阅读的参考文献文献(不少于15篇外文文献5篇以上,近5年文献不少于50%) [1] 吴光强,李运超,盛云.基于虚拟试验场的后悬架疲劳分析[J].同济大学学报(自然科学版),2009,37(10):1379-1382. [2] 牛占占.某货车传动轴有限元分析与疲劳寿命研究[D].合肥工业大学,2019. [3] 张瑞东.某中型客车传动轴振动仿真分析[D].长安大学,2017. [4] Joyner R G,The Truck Driveline as a Source ofVibration[C].National Truck Meetingand Exposition. 1976 [5] Dexter R J,The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic FiniteElement Analysis, by Thomas J. R. Hughes[J]. Religion, 2012 [6] Hussien H A, Shabana A A, Tsung W J, et al, FiniteElement Dynamic Analysis Of The Rear Axle System[J]. 2015 [7] S.K. Shoaib Nadeem, G. Giridhara, H.K. Rangavittal, A Review on thedesign and analysis of composite drive shaft, Materials Today: Proceedings,2018 [8] Nehe, S., Ghogare, A., Vatsa, S., Tekade, L. et al., Design,Analysis, Simulation and Validation of Automobile Suspension System UsingDrive-Shaft as a Suspension Link, SAE Int. J. Passeng. Cars – Mech.2018 [9] 钟自锋,聂鹏,卢剑.基于有限元方法的汽车传动轴研究[J].机械传动,2016.6 [10] 张锦光,韩会永,马祥禹等.碳纤维复合材料汽车传动轴设计与振动特性分析[J].机械制造与自动化,2018,47(05):49-52. [11] 马叶叶,贾慧芳.某轻型载货车传动轴性能分析与优化[J].井冈山大学学报(自然科学版),2019.7 [12] 董传福. 某型商用车传动轴振动特性研究[D].吉林大学,2019. [13] 杨畅. 基于拓扑优化方法的汽车传动轴轻量化设计[D].湖北工业大学,2019. [14] 潘宇.汽车传动轴总成静动态特性分析[J].机械强度,2017.8 [15] 钟佩思,王景林,刘梅,刘凤景.基于有限元的传动轴受扭分析[J].机械传动,2008.10 [16] 杨震立,蓝盈照.大型货车传动轴总成的强度分析及改进[J].机械设计与制造,2013.4 [17] 田国富,赵庆斌.基于ANSYSWorkbench的汽车传动轴的有限元分析[J].现代制造技术与装备,2017.9 [18] 尹荣栋,赵振东,陈鸿键,白田伟,臧利国.基于OptiStruct的某型汽车传动轴模态分析[J].农业装备与车辆工程,2018.7 [19] 王塞罗,崔亚辉,齐焕敏.基于MATLAB的某微型商用车传动轴主轴的优化设计[J].机械工程师,2018.6 [20] 聂文武,肖雨,毛洪海,杨延功.某重型商用车传动轴强度与疲劳寿命分析[J].机械设计,2018.8 [21] 刘灵芝,张冰战,牛占占.基于CATIA和HYPERWORKS传动轴有限元分析及优化[J].安庆师范大学学报(自然科学版),2019.6 [22] 王成明,刘晓东,陈云升,秦书祺,张得富.传动轴强度和疲劳寿命有限元分析与试验验证[J].客车技术与研究,2019.8 |
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