传动轴匹配分析介绍

2020-03-09 23:54:30· 来源：新能源车振动与安全

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传动轴匹配分析介绍

传动轴是整车传动系统中重要一环，特别是对商用车和越野车而言，起到重要作用。其设计和匹配一般需要进行计算临界转速，计算传动轴夹角，以及进行强度和耐久校核等。

传动轴进行匹配校核首先需要发动机参数，例如最大功率、最大扭矩等；需要变速箱的参数，各档的速比；需要传动轴的参数，直径及厚度等。

以如下例子进行等效夹角计算示例。车轮跳动，传动轴夹角如下表所示：

空满载等效夹角计算公式为：

例如表中空载等效夹角：

表中满载等效夹角：

传动轴的临界转速，传动轴第一段临界转速采用如下公式计算，本公式为经验公式，其原理（如何从直径和跨距上得到转速，主要为经验系数1.2x10^8的转换）不详，应为经验总结公式，可能是为了避免共振问题。式中D为传动轴外径，d为传动轴内径，L为传动轴跨距。

传动轴第二段临界转速可采用同样公式计算得到

由于两段传动轴之间由万向节连接，不具备减速比，因此最终临界转速由转速低的决定，也就是说由传动轴长的一段决定。另外，由于是理论计算公式，一般需要保留1.2-2的安全系数。其临界转速对应发动机的最大功率点转速。

传动轴轴管强度计算一般按承受最大扭矩时，应力不超出材料极限计算。使用理论计算公式时同样需要安全系数，一般取1.5；应力计算公式如下，其中T为扭矩。扭矩的计算可从发动机输出的最大扭矩再经过变速器变矩的齿数比计算得到承受的最大发动机扭矩。还需要校验驱动轮打滑时反推的传动轴扭矩。

当第一段传动轴和第二段传动轴内外径不一致时，需要分别校核。

以上为使用理论公式计算校核的数据。在初步设计数模后，也可使用有限元计算，校核传动轴的模态、强度等数据。下面的图片是半轴的模态计算结果，供参考。

以上计算样例中数据出处不详，从网络上搜到，如有错误，请指正。

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