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传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。 杆件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用,杆件的横截面绕轴线产生相对转动。 一、扭转变形 扭转角是圆轴扭转时，两横截面相对转过的角度称为两个截面的相对扭转角。 其中，T、G、Ip为常数，刚圆轴两端的相对扭转角为： 上式中的GIp称为圆轴的扭转刚度，反映抵抗扭转变形的能力；Ip为横截面对形心的极惯性矩。 单位长度内的扭转角： 扭转刚度条件： 上式中单位为度/米，换算成弧度需要乘以180/pi。 一般情况下： （1 ）一般传动轴许用扭转角（0.5-1.0）deg/m （2）精度要求不高时扭转角（2.0-4.0）deg/m 二、实际案例 1、如已知某传动轴直径为20mm，长度为300mm，扭矩为1Nm，剪切模量为79GPa，求其扭转刚度？ 2、理论计算：对于实心轴其横截面对形心的极惯性矩为Ip=pi*d^4/32。 Ip=pi*d^4/32=1.571e-8m^4； 扭转角=TL/（G*Ip）=2.417e-4rad=1.385e-2deg； 扭转刚度=T/扭转角=72.2Nm/deg。 3、CAE计算（同样设置剪切模量79GPa）：通过分析计算得到加载点最大扭转角=2.547e-4rad=1.459e-2deg； 扭转刚度=T/扭转角=68.5Nm/deg。 三、传动轴扭转刚度计算 1、传动轴扭转刚度计算公式。 传动轴扭转刚度定义为在单位扭矩下的扭转角。对传动轴一端约束，另一端加单位扭矩，通过计算可得到扭转刚度，计算结果评判可与竞品车或参考值进行对比。 KΦ=T/α；T=1Nm。 2、传动轴扭转刚度与传动系的扭振频率有关，过低的扭转刚度不利于汽车扭振避频以及强度耐久等问题。 — 荐 读 — 传动轴模态频率仿真与理论研究工程应力应变、真实应力应变及修正应力应变Trimmed Body一般建模流程及细节基于Adams/View的动力总成模态解耦分析车身弯曲及扭转刚度目标值确定方法车身典型结构模态识别方法研究车身弯曲及扭转刚度目标值确定方法 |
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