前驱车等速驱动轴传动效率的试验研究及优化

摘要

随着我国经济的飞速发展，汽车保有量也持续增高，能源供应紧张及环境污染问题导致我国不断提高乘用车的油耗标准要求，节能减排，提高汽车燃油经济性成为了汽车行业的首要任务。等速驱动轴作为前驱和四轮驱动车传动系统的关键零部件，对车辆的舒适性和安全性有着重要作用，本文以某款前置前驱车作为研究对象，采用试验台架测试和整车试验优化的方式制定提升等速驱动轴传动效率的优化方案，进而达到提高燃油经济性的目的。本文主要进行的研究工作如下： 1）分析了影响等速驱动轴传动效率的几个重要设计参数，即球笼式等速万向节滚道表面粗糙度、三柱槽壳滑槽表面粗糙度、球笼式等速万向节钢球数目、万向节夹角，介绍了等速万向节对润滑介质的性能要求，分析了脂润滑流变特性、油膜厚度对润滑的影响以及温升对润滑的影响。明确了主要设计参数对驱动轴传动效率的影响，为后面制定提升传动效率的优化方案提供了理论指导。 2）分析了台架试验的原理，完成了等速驱动轴传动效率实验台架的设计，其中包括电机、扭矩传感器、磁粉制动器等硬件设计及基于LabVIEW的软件设计，实现了台架测试等速驱动轴输出转矩和输出转速的功能。 3）利用单一变量法，分别改变不同设计参数后试制了多组驱动轴样件，并基于 NEDC循环工况点制定了本文台架试验的测试工况，完成了所有样件传动效率的测试，并获得了各工况下的输出数据，为初步确定优化方案提供了大量的试验数据基础。 4）对大量台架试验数据进行了整理和分析，验证了等速驱动轴的等速性。对比分析了各组驱动轴传动效率的差异，发现增加球笼式万向节钢球数目、减小万向节夹角、改善润滑环境、提高万向节制造精度均能提升驱动轴传动效率，且万向节夹角和润滑脂种类对驱动轴传动效率的影响均较大。 5）基于台架试验中各研究因素对传动效率的影响规律，初步确定了提升等速驱动轴传动效率的优化方案，优化方案中选用8钢球的球笼式等速万向节、高性能润滑脂以及优质三球销式等速万向节。 6）根据初步确定的优化方案，制作了等速驱动轴样件，在相关国家标准的指导下进行了整车油耗试验和冷热态滑行试验，通过整车试验最终验证了优化方案的可行性，整车试验结果表明优化方案能增加整车冷热态滑行距离，有效降低整车油耗。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容

第2章 等速驱动轴传动系统效率影响因素分析

2.1 等速驱动轴简介

2.2 设计参数对传动效率的影响

2.3 CVJ润滑对传动效率的影响

2.4 本章小结

第3章 等速驱动轴测试台架的搭建

3.1 台架试验原理

3.2 测试台架总体方案设计

3.3 台架试验技术

3.4 本章小结

第4章 等速驱动轴传动效率的测试分析

4.1 试验对象

4.2 试验工况与试验方法

4.3 试验结果及分析

4.4 本章小结

第5章 等速驱动轴传动效率优化方案整车试验验证

5.1 传动效率优化方案的确定

5.2 优化方案整车试验验证

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录A 作者研究生期间发表的论文

附录B 作者研究生期间参与的科研项目

附录C 台架试验部分数据