传动系统布置型式和速度波动

D0I:10.13374/i.issn1001053x.2004.02.012 第26卷第2期 北京科技大学学报 VoL26 No.2 2004年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2004 传动系统布置型式和速度波动 杨珏 张文明宁晓斌 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要研究了采用“A”型架的车辆在振动过程中传动系统万向节安装角度的变化情况，及 其引起的传动系统转速波动.传动系统的布置型式可以是Z型或W型，比较了不同的布置型 式对传动系统转速波动的影响.后桥振动过程中传动轴转过的角度小于“A”型架转过的角度 时，采用W型布置产生的速度波动要优于Z型布置.给出了Z型和W型布置的传动系统中 后桥安装角度的求解方法，以及对于特定的采用“A”型架的车型传动系统采用Z型还是W型 布置的判断方法. 关键词传动系统布置：万向节：转速波动：后桥 分类号U462.11 矿用汽车后悬挂系统多采用“A”型架将后桥 a 的驱动力传递到车架，这种连接方式影响了后桥 的振动型式，使传动轴与变速箱和主减速器之间 轴线夹角随着车轮振动发生变化.这种角度的变 化使得变速箱输出与主减输入之间非等速传动， 过大的角度会增大传动系统的扭转振动，进而使 传动系统的动载荷增大，增加轮胎的磨损，对采 用“A”型架的后桥悬挂系统研究表明，合适的后 桥安装角度可以降低这种由于角度的变化而引 起的速度变化和振动 1后传动轴的布置及速度传递 图1传动系统布置型式.(a)Z型：(b)W型 Fig.1 Driveline arrangement:(a)Z arrangement;(b)W 轴I(变速箱输出轴)、Ⅱ（传动轴）入、I(主减速 arrangement 器输入轴)在同一平面内，与轴Ⅱ相连的两个万 向节叉也在同一平面内，如图1所示为乙型布置 与W型布置. =arctan(tanco) cosa 轴I转角与轴Ⅱ转角的关系： 轴Ⅲ的转速： cosa cosaz tano=tandcosa. cos'a+cosp(cosa-cosa 其中，p:为轴I的转角，p2为轴Ⅱ的转角，a1为 当，=受或要时取到1个极值， 轴1与轴Ⅱ的夹角. @3cosa @1 coSa (1) 轴Ⅱ与轴I转角的关系： tano,=tanocosa2. 当，=0或π时取到另1个极值， 其中，为轴Ⅲ的转角，2为轴Ⅱ与轴ⅢI的夹角. 01=c0sa2 (2) cosa 轴Ⅲ转角可以表示为： 其中，ω，为轴I的转速，o为轴Ⅱ的转速. 对于单个万向节传动，如图1所示I与Ⅱ或 收稿日期2002-11-26 杨珏男，27岁，博士 者Ⅱ与Ⅲ之间，当夹角a,a2越大引起得速度和扭

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 传动系统布置型式和速度波动 杨 狂 张 文 明 宁晓 斌 北 京科 技大 学土 木与环 境工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 研 究 了采用 “ ’ ，型 架 的车辆 在 振 动过程 中传 动 系 统 万 向节 安装角 度 的变化情 况 ， 及 其 引起 的传 动 系统转 速 波 动 传 动系统 的布 置 型式可 以是 型 或 型 ， 比较 了不 同 的布置 型 式对 传动 系统 转 速 波动 的影 响 后 桥 振 动 过程 中传 动 轴 转过 的角度 小 于 “ ” 型 架 转 过 的角度 时 ， 采 用 型 布置 产 生 的速度 波 动 要 优于 型布 置 给 出 了 型 和 型 布 置 的传 动 系 统 中 后 桥 安装 角 度 的求 解 方法 ， 以及 对 于特 定 的采用 ‘， ” 型 架 的车 型传 动 系统 采 用 型 还 是 型 布 置 的判 断方 法 关键 词 传 动 系统 布 置 万 向节 转 速 波 动 后 桥 分 类号 矿 用 汽 车后 悬 挂 系统 多采用 “ ’ ， 型架 将后 桥 的驱 动 力传 递 到车架 ， 这种 连接 方 式影 响 了后桥 的振 动 型 式 ， 使传 动轴 与 变速 箱 和 主减速 器 之 间 轴 线 夹 角 随着 车轮 振 动 发 生 变 化 这种 角度 的变 化 使得 变速 箱 输 出与 主减 输 入之 间非等速传 动 ， 过 大 的角度会 增 大传 动 系统 的扭 转振 动 ， 进 而使 传 动 系 统 的动 载 荷 增 大 ， 增 加轮 胎 的磨 损 对 采 用 “ ” 型 架 的后 桥 悬 挂 系 统 研 究 表 明 ， 合 适 的后 桥 安装 角度 可 以 降低 这 种 由于 角度 的变 化 而 引 起 的速 度 变 化 和 振 动 后传 动轴 的布 置 及 速 度传 递 轴 变速 箱 输 出轴 、 传 动 轴 、 主 减速 器 输 入 轴 在 同一 平 面 内 ， 与轴 相 连 的两 个 万 向节 叉 也 在 同一 平 面 内 ， 如 图 所 示 为 型 布 置 与 型布 置 轴 转 角 与轴 转 角 的关 系 ‘ 一 切一 势 其 中 净 ， 为 轴 的 转 角 净 为 轴 的 转 角 ， 为 轴 与轴 的夹 角 轴 与轴 转 角 的关 系 怕 沪 毋 其 中 ， 少 为轴 的转 角 ， 为轴 与轴 的夹 角 轴 转 角 可 以表 示 为 图 传 动 系统 布置 型 式 型 型 · 血 邵 口， 切 ‘丝旦呈 叹 吐 轴 的转 速 叹 以 山 一 目 下 尸，，万二尸 ，，于犷， 丫甲竺丁于戈田 。 一 仪 一 一 甲 气 一 仅 一 一 仅 当，，一 粤或粤时取 到 个 极值 ， “ 山 勿 当势 或 时取 到 另 田 田 个 极 值 ， 收稿 日期 一 佗 杨压 男 ， 岁 ， 博士 其 中 ， 。 ，为轴 的转速 ， 。 为轴 的转速 对 于 单 个 万 向节 传 动 ， 如 图 所 示 与 或 者 与 之 间 ， 当夹 角 ， 越 大 引起 得速 度和 扭 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．02．012

·160 北京科技大学学报 2004年第2期 矩的波动越大：对于双万向节传动，当a,=a R是“A”型架前端到后桥的距离，L是后桥绕O以 时，【与之间等速传递，a,和a之间的差越大， R为半径摆过的路径.“A”型架从重车到轻车摆 造成的I与Ⅲ之间速度波动越大.这种速度的波 动过程中角度a和ca,分别变为a和.悬挂缸在 动会造成传动系统部件持续的加速和减速，从而 重车与轻车位置之外仍有一定的伸缩量，如图3 产生噪音和振动，对于传动系统来讲这种角度和 中S为重车位置，S,为轻车位置，虚线为悬挂缸所 角度差应该避免，在不可避免的情况下越小越 能达到的极限位置 好，为使传动系统不致引起可以感觉到的振动， 一般要求万向节从动轴的最大角加速度e< 1000rad/s21. 在·一定条件下，后桥的振动中可以保证a= C,即等速传递；对于采用“A”型架的后悬挂系 统，Z型与W型布置均会使a,和a在后桥的振动 过程中产生差值. 2带有“A”型架的后悬挂系统在振 动时a与a的变化 、 随着悬挂缸的伸缩后桥相当于在绕“A”型架 图3后桥摆动的范围 前端铰接点摆动.图2中O是“A”型架的铰接点， Fig.3 Limit positions of the rear bridge 后桥采用不同的安装角度时a,和a的变化有 所不同，因此产生不同的速度波动，分别计算当 后桥在重车和轻车位置时主减速器输入轴与变 速箱输出轴的转速比值i,如图4所示.取这两个 值中较大值得到曲线L1,取较小值得到曲线L2 由式(1)，(2)可以计算出每种布置所产生速度波 动的两个极值，这两个值关于1对称，这里只取 大于1的值， 1.010 1.008 ￥1.006 1.002 L2. b 1.000 -9 d -7 5 -3 后桥安装角度/() 图4后桥的安装角度对传动系统速度波动的影响 Fig.4 Effect of installed angle of the rear bridge on the fluctuation of angular velocity of the driveline 图4中L1与L2的三个交点位置代表的安装 t" 方式a,c,f在重车与轻车时产生的波动相同，其 图2不同布置型式中万向节偏角的变化，(a)Z型布置： 中c点为L1的最小值点，这种安装方式在由重车 (b)W型布置 到轻车变化过程中产生的速度波动最小.如图5 Fig.2 Variations of deviation angle of universal joints:(a) 所示，L,为传动轴与变速箱轴线夹角变化，L为传 Z arrangement;(b)W arrangement 动轴与主减速器轴线夹角变化，S,与S,为重车与

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 矩 的 波 动 越 大 对 于 双 万 向 节 传 动 ， 当 伪 时 ， 与 之 间等 速 传 递 ， 、 和 之 间 的差 越 大 ， 造 成 的 与 之 间速 度 波 动 越 大 这 种速 度 的波 动会造成 传 动 系统 部 件持续 的加速 和 减 速 ， 从而 产 生 噪音 和 振 动 ， 对 于传 动 系统 来讲 这种 角度 和 角度 差 应 该 避 免 ， 在 不 可 避 免 的情 况 下 越 小越 好 为使传 动 系统 不致 引起 可 以感 觉 到 的振 动 ， 一 般 要 求 万 向 节 从 动 轴 的 最 大 角 加 速 度 岛 出 ， 卜， 在 一 定 条件 下 ， 后 桥 的振 动 中可 以保 证 二 又 ， 即等速 传 递 对 于 采 用 “ ” 型 架 的后 悬 挂 系 统 ， 型 与 型 布 置 均 会 使 和 在 后 桥 的振 动 过程 中产 生 差 值 是 “ ’ ， 型架 前 端 到 后桥 的距 离 ， 是后 桥绕 口 以 为 半径 摆 过 的路 径 “ ” 型架 从 重 车 到轻车 摆 动 过 程 中角度 ，和 分 别 变 为 护和 可 悬 挂 缸 在 重 车 与轻 车位 置之 外 仍 有 一 定 的伸缩 量 ， 如 图 中 为重车位 置 ， 又为轻车位 置 ， 虚 线 为悬 挂缸所 能达 到 的极 限位 置 带有 “ ” 型 架 的后 悬 挂 系统 在振 动 时 ，与 的 变化 随着悬 挂缸 的伸 缩后 桥 相 当于 在 绕 “ ” 型架 前端铰 接 点摆 动 图 中 是 “ ” 型架 的铰 接 点 ， 图 后 桥 摆 动 的范 围 后 桥采 用 不 同的安装 角度 时 和氏 的变化 有 所 不 同 ， 因此 产 生 不 同的速 度 波 动 分别 计算 当 后 桥 在 重 车 和 轻 车 位 置 时主 减 速 器 输 入 轴 与 变 速 箱 输 出轴 的转速 比值 ， 如 图 所 示 取 这 两 个 值 中较 大值 得 到 曲线 ， 取 较 小值 得 到 曲线 由式 ， 可 以计 算 出每种 布 置 所产 生速度 波 动 的两 个 极值 ， 这 两 个 值 关 于 对 称 ， 这 里 只 取 大 于 的值 五 瑕 堆 ， 诊卜 一二 一 吸爪 后桥安装角度 图 后 桥 的安装 角度对 传 动 系统 速 度 波动 的影响 · 图 不 同布置 型 式 中万 向节偏 角的 变化 型 布置 型 布 置 图 中 与 的三 个 交 点位 置代 表 的安装 方 式 ， ， 在 重 车 与 轻车 时产 生 的波 动 相 同 ， 其 中 点为 的最 小值 点 ， 这 种 安 装 方 式在 由重 车 到 轻 车 变 化 过程 中产 生 的速 度 波 动 最 小 ， 如 图 所 示 ， 为传 动轴 与变速 箱轴线夹 角 变化 ， 、 为传 动 轴 与主 减 速 器 轴 线 夹 角 变 化 ， 及 与又为重 车 与

VoL.26 No.2 杨珏等：传动系统布置型式和速度波动 ·161 6 9 S S L p 4 6 0 2 6 0 2 0 A型架由重车到轻车的摆动角度() A型架由重车到轻车的摆动角度/() 图5布置型式c中a,和a的变化 Fig.5 Variations of angles a and a,in c arrangement L为安装方式d中传动轴与变速箱轴线夹角：L!为 安装方式b中传动轴与变速箱轴线夹角：Lm为安装 轻车的位置，等速传递发生在重车与轻车之间. 方式d中传动轴与主减速器轴线夹角：L为安装方 式b中传动轴与主减速器轴线夹角：S为重车位置： 在重车与轻车位置之外a,和a按原来的趋势继续 S为轻车位置 变化，如图5中S,与S之外的部分 图4中L2上有4个值为1的安装方式b,d,e, 图7布置型式g和b中a和a的变化 Fig.7 Variations of angles a,and a,in g arrangement and g,在重车或轻车时可等速传递，由L1上的函数 b arrangement 值看出，b和d产生的最大速度波动较小，e和f较 大，如图6和图7所示.图6中是两种在重车时可 (a) 以达到等速传递的安装方式e和d;图7中是两 种在轻车时可以达到等速传递的安装方式g和 (V) b;其中e和g为Z型安装，d和b为W型安装 8 6 (b) 2 b(xeVs) 0 2 4 6 A型架由重车到轻车的摆动角度() a.为传动轴倾斜角度，a为主减速器倾斜角度，a为 变速箱输出轴倾斜角度，α为主减速器输入端偏角， L为安装方式e中传动轴与变速籍轴线夹角：L为 如果没有偏心取a=0,b为传动轴输出端万向节十 安装方式g中传动轴与变速箱轴线夹角：L:为安装 字叉中心，为传动轴输入端万向节十字叉中心 方式e中传动轴与主减速器轴线夹角：L。:为安装方 式g中传动轴与主减速器轴线夹角：S为重车位置： 图8后桥安装角度的求解，(a)W型：(b)Z型 S,为轻车位置 Fig.8 Solution for the installed angle of rear bridge:(a)W arrangement;(b)Z arrangement 图6布置型式e和d中a:和a:的变化 Fig.6 Variations of angles a and a:in e arrangement and 为主减速器水平位置，B是重车静止时后桥的安 d arrangement 装位置：所有角度均取绝对值 设主减速器输入端到后桥中心的距离为r, 3W与Z型布置的求解 对于W型布置（图8(a)》有以下关系： 如图8坐标系，坐标原点在后桥中心，图中B &-a=dtan尝a=空2，ama-名关 x-xs

匕 一 杨 班 等 传动 系统 布 型 式 和 速 度波动 卜 户 尸 尸产 二了二 一 一 ︵ 。暇拭︾ 几少了么 ︵ 。暇崔︾ 一 一 ‘ 一 一一」一 一一一一一 一 型架 由重 车到轻车 的摆 动 角度 图 布 置型 式 中 和 的 变化 ， 型架 由重 车到轻 车 的摆 动角度 轻 车 的位 置 ， 等速 传 递 发 生 在 重 车 与 轻 车 之 间 在 重 车 与 轻 车位 置之 外 和 按 原来 的趋 势 继 续 变 化 ， 如 图 中 与凡之 外 的部 分 图 中 上 有 个 值 为 的安装 方 式 ， ， ， ， 在 重 车 或 轻 车 时可 等速 传 递 由 上 的 函 数 值 看 出 ， 和 产 生 的最 大速 度 波 动 较 小 ， 和 较 大 ， 如 图 和 图 所 示 图 中是两 种 在 重 车 时可 以达 到 等速 传 递 的安 装 方 式 和 图 中是 两 种 在 轻 车 时可 以达 到等 速 传 递 的安 装 方 式 和 其 中 和 为 型 安装 ， 和 为 型 安装 几 为安 装 方式 中传 动 轴 与变速 箱 轴 线 夹角 几 为 安装方 式 中传 动 轴 与 变速箱轴 线 夹 角 。 为安装 方 式 中传 动 轴 与主 减 速器 轴线 夹 角 几 为安装 方 式 中传 动 轴 与 主 减速器 轴 线 夹 角 为重 车位 置 又为轻 车位 置 图 布 型式 和 中 和 的 变化 馆 ， 卜 〕 一 一 卜 少 厂、止︸， 自丁工卫卫 ︵ 。暇深︾ 型架 由重 车 到 轻 车 的摆 动 角 度 为安装 方 式 中传 动 轴 与变 速 箱 轴 线夹 角 几 为 安装 方 式 中传动 轴 与变速箱 轴 线 夹 角 为 安装 方 式 中传 动 轴 与主 减 速 器 轴 线 夹角 几 为 安 装 方 式 中传动轴与主 减速器轴 线 夹 角 为重 车位置 民 为轻车位 置 。 为传 动 轴 倾斜 角度 ， 。 为主 减速 器 倾斜 角度 ， ，为 变速 箱输 出轴 倾斜角度 ， 俩 为主 减速 器 输入 端偏角 ， 如 果 没 有 偏 心 取 。 ， 为 传 动 轴 输 出端 万 向节 十 字 叉 中心 ， 为传动 轴输 入 端 万 向节 十 字 叉 中心 图 后 桥 安装 角度 的求解 ， 型 型 伪 图 布 置 型 式 和 中 和 的 变化 一 与 型 布置 的求解 如 图 坐 标 系 ， 坐 标 原 点在 后 桥 中心 ， 图 中 为主 减 速 器 水平 位 置 ， ‘是 重 车 静 止 时后 桥 的安 装 位 置 所 有 角度 均 取 绝 对 值 设 主 减 速 器 输 入 端 到 后 桥 中 心 的距 离 为 ， 对 于 型 布 置 图 有 以下 关 系 ， 叭 、 汁 ， 一 叭 风一 一 百，一 厄一 ， 又二又

·162· 北京科技大学学报 2004年第2期 xs=rcos(as-do),ys=rsin(as-ao). 由于这里涉及的角度都比较小，令： sina=tana=a,cosa=1. 上述方程可以简化为： -尝器x=r=aa以 可以得出： as=afr-x)t2y.-2ra x+r 当主减速器轴线经过后桥中心时式中取零. 对于Z型布置（图8b)关系较为简单： b a6=a. 4W型布置优于Z型布置的条件 后桥振动过程中传动轴转过的角度小于“A” 型架转过的角度时，就速度波动而言W型布置 优于Z型布置. 以“A”型架顶端为坐标原点建立坐标系，如 图9所示（所有角度均取绝对值） 两种布置重车静止时： a:=az2,aul=aw2. α为变速箱输出轴线的角度，两种布置方式中这个 假设传动轴绕输入端转过的角度为6，(6)，即： 角度相同：a:(a)为重车静止时传动轴与变速箱轴 a-a=a-a=w. 线的夹角：ai(a)为轻车静止时传动轴与变速箱轴 对于Z型布置（图9a),有以下关系： 线的夹角：a。(a)为重车静止时传动轴与主减速器 au=an y=a-a a=aita. 轴线的夹角：ai(a)为轻车静止时传动轴与主减速 器轴线的夹角：aa(a)为重车静止时主减速器轴线 传动轴与变速箱和主减速器轴线夹角的差值： 的角度：ad(a0为轻车静止时主减速器轴线的角度： 4.=a-ad=a-aty=y. y为重车与轻车之间“A”型架摆过的角度，如果后悬 即Z型布置中传动轴与变速箱和主减速器轴线 挂缸布置相同：乙型布置和W型布置中该角度一样 夹角的差值等于“A”型架转过的角度.将后桥绕 图9a和a的变化.(a)Z型：b)W型 中心顺时针转过一定角度可得到一种W型布置 Fig.9 Variations of a and a::(a)Z arrangement,(b)W ar- (图9b).对于W型布置，有以下关系： rangement aiai's-airar,ais-aw=y,aws-am=aaw 传动轴与变速箱和主减速器轴线夹角的差 值： 1.=a-av=2a-awita 2(am+6.)-(am+am+aw+y)+a,=26.-y. 要使得： 4w<d. 即： 28-yry,6<y. 由图9中可以看出，这个条件要求在后桥振 动过程中传动轴转过的角度要小于“A”型架转 过的角度.如图10所示，过“A”型架顶端和主减 图10W型布置较优的条件 Fig.10 The condition that W arrangement is better 速器输入端在重车及轻车的位置作一个圆，可以 近似的认为，如果变速箱的输出端在这个圆以外 5结论 就能满足上述条件，就一般采用“A”型架的车型 来说是容易满足的， (1)后悬挂采用“A”型架的车辆，传动系统的

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 ， 。 一 ， ，一 丙 由于 这 里 涉 及 的角度 都 比较 小 ， 令 ， 上述 方程 可 以简化 为 仪 仪 一 、 二六二匕 一 ， 丸 ， 儿 氏 乙 ，一 ’ 可 以得 出 一 匹竺翅匕纽二互鱼 工才十 当主 减速 器 轴 线 经 过 后 桥 中心 时式 中 。 取 零 对 于 型布 置 图 关 系较 为 简单 仪占 叹 型 布 置 优 于 型 布置 的条件 后桥 振动 过程 中传 动轴 转 过 的角度 小于 “ ’ ， 型架 转 过 的角度 时 ， 就速 度 波动 而 言 型布 置 优 于 型 布 置 以 “ ” 型架顶 端 为坐 标 原 点建立 坐 标 系 ， 如 图 所 示 所 有 角度 均 取 绝 对 值 两 种布 置 重 车静 止 时 二 应 ， 仪切 以， · 假 设传 动轴 绕 输 入 端转 过 的角度 为氏 氏 ， 即 一 ， 民 ， 一 氏 ， 氏 对 于 型布 置 图 ， 有 以下 关 系 劝 ‘， 余 劝， 淤 卜 传动 轴 与变速 箱 和 主 减 速 器 轴 线 夹 角 的差值 一 二 一 叹汁下 笋 即 型布 置 中传 动轴 与 变速 箱 和 主 减速 器 轴 线 夹 角 的差值 等 于 “ ’ ， 型架 转 过 的角度 将 后 桥 绕 中心 顺 时针 转 过 一 定 角度 可 得 到 一 种 型布 置 图 对 于 型布 置 ， 有 以下 关 系 成厂 端户成广 声 ‘ ， ， 嘶 ，一 传 动 轴 与 变 速 箱 和 主 减 速 器 轴 线 夹 角 的 差 值 」， 一‘ 一 嘶舒 幼 钾 一 ， 力 ， 氏一 笋 要 使得 式叼 即 氏一 厂 ， 氏 由 图 中可 以看 出 ， 这 个 条 件 要 求 在 后 桥振 动 过 程 中传 动轴 转 过 的角度 要 小 于 “ ’ ， 型 架 转 过 的角度 如 图 所 示 ， 过 “ ” 型架 顶 端 和 主减 速 器 输入端 在 重车及 轻车 的位 置 作一个 圆 ， 可 以 近似 的认 为 ， 如 果变速 箱 的输 出端在 这个 圆 以外 就 能满足 上述 条件 ， 就 一 般采用 “ ’ ， 型架 的车 型 来说 是容 易满足 的 为变速 箱输 出轴线 的角度 ， 两种布 置 方式 中这 个 角 度相 同 ， 为重 车 静止 时传 动 轴与变速箱轴 线 的夹角 几 心 为轻车静止 时传 动 轴与变速箱轴 线 的夹角 ‘ 为重车静止 时传动轴与主 减速器 轴 线的夹 角 心 喊 为轻 车静止 时传 动轴与主减速 器轴 线的夹角 ‘ 为重 车静止 时主 减速 器轴线 的角度 心 ‘ 为轻车静止 时主 减速器轴线的角度 尹为重 车与轻车之 间 “ ” 型架 摆 过 的角度 ， 如果后悬 挂 缸 布 置 相 同 型 布 置 和 型布 置 中该 角度一 样 图 ，和 的 变化 型 型 馆 伪 ‘ 伪 图 型布皿 较优 的条件 结论 后 悬 挂采 用 “ ” 型架 的车辆 ， 传 动 系统 的

Vol.26 No.2 杨珏等：传动系统布置型式和速度波动 ·163· 转速随着悬挂缸的伸缩发生波动，一般情况下采 Eng,2000,214(5):509 用W型布置要优于Z型布置. 6 Mazzei A J Jr,Scott R A.Principal parametric resonance (2)存在一个安装角度使速度波动在后桥摆 zones of a rotating rigid shaft driven through a universal 动过程中达到最小，但是这一安装角度在重车或 joint [1][J].J Sound Vib,2001,244(3):555 7 Fischer Ian S,de Waal Johannes K.Experimental study of 是轻车运行时都不是等速传递， Cardan joint dynamics [J].ASME,1991,32(2):391 (3)采用“A”型架的悬挂系统避免不了这种 8 Park Bo Yong,Stuhler W.Dynamic behavior of a driveline 速度的波动，要做到任一位置的等速传递需要研 with universal joints [A].Proceedings of the 6th Interna- 究新的后悬挂方式. tional Pacific Conference on Automotive Engineering [C].Korea Soc of Automotive Engineers,Inc,1991.329 参考文献 9 Sheu Pey-Pey,Chieng Wei-Hua,Lee An-Chen.Modeling 1张洪欣.汽车设计M.北京：机械工业出版社，1982. and analysis of the intermediate shaft between two univer- 179 sal joints [J].J Vib Acoust Trans ASME,1996,118(1):88 2 Schmelz F,vonH-C Seherr-Thoss G,Aucktor E.万向节 10 Lee H P.Motions with minimal joint speeds and joint ac- 和传动轴M.北京：北京理工大学出版社，1998.4 celerations for redundant manipulators [J].Eng Optim, 3 Mancuso Jon R.Couplings and Joints Design [M].New 199%,25(4):77 York:Marcel Dekker,INC,1986.341 11 Saigo M,Okada Y,Ono K.Self-excited vibration caused 4 Krishna V,Peelamedu S M,Phadnis R,et al.Driveline load by internal friction in universal joints and its stabilizing analysis with multiple cardan joints [J].JSME Int J Ser C, method [J].J Vib Acoust Trans ASME,1997,119(2):221 2000,43(3):575 12 Mazzei A J Jr,Argento A,Scott R A.Dynamic stability of 5 Krishna V,Naganathan N G,Phadnis R,et al.Analysis of a rotating shaft driven through a universal joint [J].Shock driveline loads in an automotive power train with multiple Vib Dig,2000,32(1):41 Cardan joints [J].Proc Inst Mech Eng Part D J Automob Analysis on Driveline Arrangment and its Angular Velocity Fluctuation YANG Jue,ZHANG Wenming,NING Xiaobin Civil and Environmental Engineering School.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China ABSTRACT The change of deviation angle of universal joints and the angular velocity fluctuation of the driveline in a vehicle using A frame during vibration was analyzed.The installed angle of the rear bridge determines whether the driveline is Z or W arrangement which affects the angular velocity fluctuation in driveline differently during ve- hicle vibration.When the swing angle of the driveshaft is smaller than that of A frame,Style W is better than Style Z.Equations were given to solve the installed angle of the rear bridge in Z and W arrangements.An approximate way was proposed to decide which arrangement is better for a certain vehicle with A frame. KEY WORDS driveline arrangement;universal joint;angular velocity fluctuation;rear bridge

匕】 一 一 杨 环 等 传 动 系统 布 置 型 式 和 速 度 波动 转 速 随着悬 挂 缸 的伸 缩 发 生波 动 ， 一般情况 下采 用 型 布 置 要 优 于 型布 置 存 在 一 个 安装 角度 使速 度 波 动 在 后桥 摆 动 过程 中达 到最 小 ， 但 是这 一 安装 角度在 重车 或 是 轻车 运 行 时都不 是 等速 传 递 采 用 “ ” 型 架 的悬 挂 系统避 免不 了这 种 速 度 的波 动 ， 要 做 到任 一位 置 的等速传 递 需要研 究新 的后 悬 挂 方 式 参 考 文 献 张洪欣 汽 车设计 北 京 机械工 业 出版社 ， ， 一 一 ， 万 向节 和 传 动轴 北 京 北 京理 工 大 学 出版 社 ， 」 ， ， ， ， ， ， ， 士 ， ， 民 ， ， ’ 川 』 ， ， ， 白 』 ， ， ， ， ， 一 ， 七 一 ， 一 幻刀 【 ， ， ， ， ， ， 伍 讫 」 ， ， ， ， 厂 ， ， ， 子乙搜万 肠 ， 灿 ， ， ， 七 必 面 认飞 面 ， 即