某前置后驱车型传动系与驱动桥的耦合振动研究

摘要

前置后驱布置形式是当前畅销多用途车(MPV)及部分运动型多用途车(SUV)的常见布置形式。这种布置形式多使用分段式传动轴和整体式后桥相配合，动力由前置发动机通过传动轴传至后桥，易出现后桥振动并激发车内噪声，无法满足消费者不断提高的整车平顺性需求。故探究前置后驱车型的后桥振动机理，研究传动系统、整体式后桥及后悬架的整体匹配设计，具有一定的理论意义和工程价值。
　　本文针对某自主品牌多用途前置后驱车后桥异常振动和噪声的问题，重点研究其传动系统与后桥-后悬架的耦合振动。首先结合以往研究和现有车型的结构设计，分析了传动系统内部激励和外部激励作用于后桥的力和运动的传递过程，阐释了传动系统扭转振动与后桥俯仰振动的耦合机制。
　　对该车型进行了实车测试、数据处理和分析诊断，结合振动传递路径分析，确定后桥振动是引起车内振动噪声的直接原因。传动系统振动引发后桥振动的主要原因是传动轴弯扭振动、后桥齿轮系和壳体的振动、以及传动系统和后桥-后悬架系统的耦合振动。通过建立传动系统扭转振动模型，进行了扭转振动特性的自由振动和受迫振动仿真分析，确定后桥齿轮系统和轴系的扭转振动不是引起后桥异常振动的主要原因。计算机仿真结果与实车测试结果相吻合。
　　通过建立包括传动系统、行驶系统、整体式后桥、悬架及简化车身的多体动力学模型，进行了受迫振动分析，并与实车测试数据作了比较，验证了所提出的传动系与驱动桥耦合振动机理。该耦合振动主要体现在两方面，一是主传动轴垂向振动和整体式后桥俯仰振动的耦合，二是传动系统扭矩波动通过轮胎与作用于后桥的纵向驱动力波动形成耦合。
　　在前述研究的基础上，从过滤激励源振动和降低耦合振动两个方向提出了改进设计方案，分别为加装双质量飞轮、改进传动轴设计和调整纵拖曳臂位置，仿真结果证明改善效果良好。本文的研究工作为前置后驱车型后桥振动性能优化提供了一定的理论依据和有效的改进措施。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 整车NVH性能与传动系统振动概述

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究思路及内容

第二章 传动系和驱动桥耦合振动机理分析

2.1 传动系和整车耦合振动的研究

2.2 内部激励激发的后桥振动

2.3 外部激励激发的后桥振动

2.4 内外部振动的耦合

2.5 本章小结

第三章 实车噪声及振动测试与分析

3.1 实车噪声及振动测试

3.2 车内噪声振动分析

3.3 传动系统振动测试分析

3.4 本章小结

第四章 传动系统扭转振动建模与分析

4.1 传动系统扭转振动分析基础理论

4.2 传动系统扭转振动建模

4.3 传动系统扭转振动结果分析

4.4 本章小结

第五章 传动系和驱动桥耦合振动建模与分析

5.1 传动系与驱动桥耦合振动的模型实现

5.2 车辆多体动力学模型建模

5.3 测试工况的仿真分析及模型验证

5.4 改进方法的探讨及仿真分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 主要工作与创新点

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的学术成果