某型汽车复合传动轴的设计、比较与分析

摘要

几乎所有的汽车(至少那些符合后轮驱动和前发动机安装设计的汽车)都有传动轴。

传动轴的减重可以在整车的一般减重中起到一定的作用，如果能够在不增加成本、不降低质量和可靠性的情况下实现，是一个非常理想的目标。采用不同的叠置顺序，可以提高轴的第一固有频率，降低弯曲应力，从而实现轻重量复合传动轴的设计。通过这样做，最大限度地提高了扭矩传递和扭转屈曲能力。本工作涉及到用高强度碳轴代替传统钢传动轴的汽车应用。

传动轴，也被称为传动轴或万向轴，它是一种机械部件，它把汽车发动机产生的扭矩传递成可用的动力来推动汽车。现在一天的两件钢轴大多用作传动轴。两件式钢传动轴由三个万向节、一个中心支承轴承和一个支架组成，增加了汽车的总重量，降低了燃油效率。这项工作涉及到将传统的两件式钢传动轴替换为一件式e-玻璃/环氧复合材料传动轴，用于汽车应用。本文考虑的基本要求是修正后的传动轴模型的总变形和应力应变分布。对螺旋桨轴常用的结构钢进行了重复分析，并对所得结果进行了比较。研究结果表明，修正后的模型结构紧凑，由于使用了环氧树脂组分，得到的数据令人满意。利用SOLIDWORKS 2016三维建模软件设计了一款一体式混合复合材料全传动轴，并利用ANSYS WORKBENCH R 2016有限元分析软件对其结构性能进行了优化分析。