驱动轴系统轴向派生力的测试与计算分析方法

冯华渊　上官文斌　SUBHASHRakheja　罗勇

摘要： 以具有三销轴万向节的驱动轴系统为对象，进行轴向派生力测试，并分析驱动轴系统转速、工作角度、负载转矩和摩擦系数对轴向派生力的影响。基于赫兹接触理论与基于速度的摩擦模型，建立驱动轴系统轴向派生力计算的多体动力学模型。为了提高模型的计算精度，把球环和滚道之间的接触形状视为任意的，且把接触参数和摩擦系数视为随着工况变化而变化的变量。基于有限元分析，提出了一种计算在不同负载扭矩下球环和滚道之间接触刚度和力指数的方法。利用建立的轴向派生力计算模型和试验数据，进一步识别了多种工况下的摩擦系数和接触参数。基于识别的摩擦系数和接触参数，计算了一驱动轴系统的轴向派生力，和试验结果的对比分析表明，模型的计算精度较高。

关键词： 驱动轴系统; 轴向派生力; 三销轴万向节; 摩擦和接触; 参数识别

中图分类号： U463.21; U467.3    文献标志码： A    文章编号： 1004-4523（2021）02-0253-09

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.02.005

引  言

驱动轴系统是轿车传动系统中的一个重要组成部分，主要用于传递从变速器到车轮的负载转矩，同时可保证输入端和输出端在一定夹角下的等速性。通常情况下，驱动轴系统主要由3个部分组成：（1）固定式等速万向节（常采用球笼式等速万向节）：其与车轮端相连;（2）可轴向滑移式等速万向节：其与变速器端相连;（3）驱动轴：位于固定式等速万向节和可轴向滑移式等速万向节之间。

三销轴式等速万向节（三销轴万向节）是一种常见的可轴向滑移式等速万向节。……