實測載荷譜下傳動軸疲勞壽命研究

張冰戰，牛占占，邰麗君

（合肥工業大學汽車與交通工程學院，安徽 合肥 230009）

1 引言

汽車傳動軸的主要作用是把發動機減速器的運動傳遞到驅動橋，使驅動橋獲得規定的轉速和方向，其傳遞的主要為轉矩。因此，傳動軸設計中的疲勞分析是重點[1-2]。傳動軸有不同的類型，但是使用的方法是相同的，相互之間可以參考[3]。

從60 年代開始，國內開始根據載荷譜研究機械疲勞的問題。目前，文獻[4]采用“存儲式扭拒測量裝置”測試出了某工程機械傳動軸的動態扭矩，對傳動軸的斷裂進行故障診斷，但沒有基于動態扭矩對傳動軸疲勞壽命進行計算。文獻[5]提出基于重現真實道路譜的虛擬臺架方法提高了疲勞壽命仿真的準確性，并給出了一整套仿真方法與理論。文獻[6]搭建了一套工程車輛傳動軸載荷實測的裝置，基于實測的扭矩載荷，找出了一整套針對傳動軸載荷歷程分析處理的方法，實現了對傳動軸的疲勞壽命估算。以上研究沒有采集實際路況下傳動軸的載荷譜，提出實測載荷譜下傳動軸疲勞壽命研究。

以傳動軸總成為研究對象，首先在Catia 軟件中建立傳動軸總成三維模型，然后把三維模型導入到有限元軟件Hypermesh 中建立有限元模型，在Hypermesh 軟件中做各個零部件間的接觸和零部件的材料屬性，并且在零件上施加合理的約束和載荷。建立好分析步，導入到Optistruct 軟件中進行計算，得到傳動軸各個零部件的靜強度。用得到模型的靜力學結果和實測載荷譜在ncode 軟件中進行疲勞壽命分析，得到傳動軸裝置達不到設計要求的位置。……