汽车轮边减速器的运动仿真与分析

编号毕业设计（论文）题目汽车轮边减速器运动仿真与分析

二级学院重庆汽车学院

专业车辆工程

班级09454

学生姓名学号

指导教师职称副教授

时间2013/5/31

目录

摘要 ............................................................................................................................................ I Abstract ...................................................................................................................................... I 第一章绪论 .. (1)

1.1课题研究的目的及其意义 (1)

1.2课题研究的内容 (2)

第二章. 行星齿轮轮边减速器工作原理 (4)

2.1 行星齿轮轮边减速器结构结构 (4)

第三章汽车行星齿轮轮边减速器模型建立 (5)

第四章汽车行星齿轮轮边减速器模型ADAMS运动仿真及动力学分析 (8)

4.1运动仿真： (8)

4.2动力学特性： (12)

4.3动力学特性分析： (13)

第五章结构模态分析 (15)

5.1 ANSYS模态分析理论 (15)

5.2 有限元模型建立 (16)

5.3模型模态求解和分析 (18)

全文总结 (22)

致谢 (24)

参考文献 (25)

摘要

汽车轮边减速器是重型汽车的重要运动件，减速器的好坏很大程度上作用着重型汽车的动力学和稳定性。本文以行星齿轮减速器为研究对象。首先，分析了该减速器的结构形式，进行了正确的选择。

其次，通过CATIA三维图形软件绘制出行星齿轮轮边减速器机构的CAD图形，并完成零件装配。然后通过通用接口导入到ADAMS虚拟样机,在ADAMS里面对各个零件添加正确的约束及运动副并进行仿真得到运动特性和动力学特性。

通过CATIA与ANSYS的通用接口将模型导入到ANSYS软件里面，对该模型进行处理划分网格。利用ANSYS里面的模态分析处理程序，对该连杆进行模态分析，从而得到构件的模态变形图和沿不通方向的位移场分布图。

关键词：行星齿轮减速器；运动仿真；动力学特性；模态分析；

Abstract

Automotive wheel reducer is an important heavy vehicles moving parts, reducer good or bad largely focused on the role of cars dynamics and stability. In this paper, the planetary gear reducer for the study. First, the analysis of the reducer structure, were the right choice. Secondly, through the CATIA 3D graphics software draw planetary gear wheel reducer institutions CAD drawings, and complete parts assembly. Then through a common interface into ADAMS virtual prototype, in which the various parts ADAMS add the correct constraints and deputy campaign and conduct simulated motion characteristics and dynamics.

CATIA and ANSYS through a common interface to import the model into ANSYS software inside, the model is processed mesh. Using ANSYS modal analysis inside the handler, modal analysis of the connecting rod, resulting in component modal deformation maps and directions along the barrier displacement field distribution.

Key word: Planetary gear reducer；Motion simulation;Dynamics； Modal analysis;

第一章绪论

1.1课题研究的目的及其意义

(1)一、课题研究背景

重型汽车轮边减速器多以行星齿轮为主，世界上的一些发达国家，如日本、瑞典、俄罗斯和美国等，对行星齿轮传动的研究、生产和应用都十分重视，在传动性能、传递功率、结构优化、转矩等方面均处于领先地位。发展比较快且取得一定科研成果的是在行星齿轮传动动力学方面。近几年来，随着我国对制造业的扶持和资金的投入以及科学技术不断进步，机械科技人员经过不懈的努力以及技术引进和消化吸收，在行星齿轮理论研究和优化设计等方面取得了一定的研究成果，在行星齿轮传动非线性动力学模型和方程方面的研究是国内两个关于行星齿轮传动动力学的代表，他们的研究成果取得了一定的成就并把许多技术应用于实际当中。与此同时，现代优化设计理论也应用到行星齿轮传动技术中，根据不同的优化目标，通过建立轮边减速器行星齿轮数学模型，产生了多种优化设计方法。在已经取得的成果中，有针对行星轮均载机构和功率分流方面的优化设计，有针对行星齿轮传动啮合效率、结构性能、体积的多目标优化设计研究，有专门针对如重型汽车轮边减速器行星传动机构齿轮模态优化设计，有针对行星机构噪声、振动、固有频率特性研究，这些成果的研究有利于提高了工程技术人员对行星传动技术的认识。在新理论和新数学计算方法出现的同时，行星齿轮减速器的优化设计方法也随着更新，比较新的研究成果：有可靠性工程理论在优化设计中的应用，有遗传算法在行星齿轮优化设计中的应用，有模糊数学在行星齿轮优化设计中的应用，有可靠性工程理论在优化设计中的应用，基于可靠性工程的理论通过引入强度可靠性系数方程来进行优化设计。这些新的设计理论和新的设计方法将许多设计理论概念和研究成果应用到优化设计中，对行星齿轮传动优化设计理论研究的发展有很大的贡献。

（2）课题意义

轮边减速器一般为双极减速驱动桥中安装在轮毂中间或附近的第二级减速