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簡論我國轎車輪轂軸承單元開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究進展論文[五篇](已改無錯字)

2023-05-29 05:03:56 本頁面
　　

【正文】 則，以某載重汽車用輪轂軸承為例驗證了建模準(zhǔn)則的有效性。文獻利用 ANSYS 建立了雙列圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)的轎車輪轂軸承及其 外圍結(jié)構(gòu)的多體接觸有限元 (FEM)力學(xué)模型，該模型在計算 Hertz 接觸應(yīng)力傳統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，耦合了柔性座圈撓曲變形的影響，得出了轎車輪轂軸承內(nèi)、外套圈 3D 應(yīng)力分布以及滾動體載荷隨外部載荷遞增時的變化規(guī)律。文獻考慮了兩列軸承軸向變形協(xié)調(diào)關(guān)系以及受載后接觸角的變化，對預(yù)載荷為零的雙列角接觸球軸承的受力作了分析。轎車輪轂軸承屬于中、低速應(yīng)用場合，滾動體離心力和陀螺力矩的影響可忽略不計，而且滾動體上的摩擦力和力矩也不會顯著影響載荷分布。文獻基于靜力學(xué)分析方法建立二自由度的數(shù)學(xué)模型，考慮接觸角的變化和軸向預(yù)載荷的影響 ，采用數(shù)值求解方法可以求解轎車輪轂軸承的載荷分布。 2 性能分析 軸向游隙 (軸向預(yù)載荷 )和輪轂偏移量是轎車輪轂軸承重要的開發(fā)設(shè)計變量，其對轎車輪轂軸承性能有顯著的影響。文獻就軸向游隙和輪轂偏移量對轎車輪轂軸承性能的影響開展了系統(tǒng)研究。 軸向游隙和輪轂偏移量的影響分析 軸向游隙與輪轂偏移量相比，對輪轂軸承的載荷分布、系統(tǒng)疲勞壽命以及力矩剛性具有更顯著的影響。在兩種典型的行駛狀態(tài)下，每一列軸承的徑向和軸向位移相對軸向游隙的變化情況。軸向游隙 (軸向游隙為負(fù)時即為軸向預(yù)載荷 )對疲 勞壽命和相對傾斜角 (力矩剛性 )的影響分析結(jié)果。疲勞壽命、相對傾斜角 (力矩剛性 )受輪轂偏移量的影響分析結(jié)果。 力矩剛性分析 國外某些公司應(yīng)用 FEM 技術(shù)開展力矩剛性分析，取得了較為滿意的結(jié)果。文獻基于靜力學(xué)分析方法，運用 APDL參數(shù)化分析技術(shù)，建立了第 3 代轎車輪轂軸承輪轂凸緣的有限元模型。利用大型有限元分析軟件 ANSYS 對輪轂凸緣在力矩載荷條件下的力矩剛性進行了接觸分析和計算，得到輪轂凸緣主軸的傾斜角變化特性。輪轂軸承單元承受力矩 M=2021kN mm 時，輪轂凸緣盤的軸向位移云圖和 VonMises 應(yīng)力云圖。結(jié)果顯示有限元方法能很好地模擬實際情況，能對其剛性進行很好地預(yù)測，也為以后輪轂軸承單元整體剛性分析提供了良好的思路。 文獻探討了輪轂軸承對車輪晃動的影響。文獻則給出了車輪晃動的理論解釋，“車輪晃動”及“軸承異響”等輪轂軸承失效現(xiàn)象的主要起因基本上可以歸結(jié)為軸承的軸向游隙過大。軸承工作時軸向游隙較大，導(dǎo)致軸承相對傾斜角 (力矩剛性 )過大，最終表現(xiàn)為車輪晃動和 /或軸承異響。 3 設(shè)計優(yōu)化技術(shù) 追求汽車關(guān)鍵零部件與整車等壽命是目前汽車行業(yè)的一個發(fā)展趨勢。提高輪轂軸承單元的系統(tǒng)疲勞壽命將有助于提高轎車的安全運行時間和轎車的可靠性，而轎車輪轂軸承的力矩剛性則顯著影響轎車的行駛舒適性、轉(zhuǎn)向平穩(wěn)性以及安全性。隨著節(jié)能環(huán)保要求的日益突出，轎車輪轂軸承單元也朝著輕量化方向發(fā)展， CAE 技術(shù)在開發(fā)過程中應(yīng)用日益廣泛。 以疲勞壽命最大化為目標(biāo)的設(shè)計優(yōu)化 對于轎車輪轂軸承來說，影響軸承承載能力的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)和相關(guān)的安裝使用參數(shù)都會對輪轂軸承的內(nèi)部載荷分布產(chǎn)生顯著影響，進而影響系統(tǒng)疲勞壽命 和力矩剛性等輪轂軸承重要性能指標(biāo)。文獻和文獻研究了運用遺傳算法對雙列角接觸球軸承結(jié)構(gòu)的轎車輪轂軸承進行以疲勞壽命最大化為目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計方法，設(shè)計變量包括鋼球個數(shù)、初始接觸角、鋼球直徑、球組節(jié)圓直徑、鋼球的中心距等軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)，還包括軸向預(yù)載荷、輪轂偏移量等安裝使用參數(shù)。 整體性能優(yōu)化技術(shù) 文獻研究了運用模擬退火算法對雙列角接觸球軸承結(jié)構(gòu)的轎車輪轂軸承進行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。當(dāng)前設(shè)計方案和優(yōu)化設(shè)計方案。優(yōu)化設(shè)計方案無論在系統(tǒng)疲勞壽命還是在力矩剛性方面都要明顯優(yōu)于當(dāng)前的設(shè)計方案，尤其是系統(tǒng)疲勞 壽命的優(yōu)勢更加明顯。研究結(jié)果表明，模擬退火算法能夠有效地解決離散變量全局尋優(yōu)問題，所有
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