汽车传动系试验台关键结构的优化设计..doc

汽车传动系试验台关键结构的优化设计 Optimization Design of The Key Structural Part for Automobile Drivetrain Test Rig  独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字： 签字日期： 年 月 日 汽车传动系试验台关键结构的优化设计 摘 要 结构优化设计是近几十年来发展起来的一个新兴领域，它克服了传统经验设计的诸多局限，在许多领域有着非常广泛的应用。本文将结构优化的方法引入到汽车试验台的结构优化中，用以改善试验台机械结构的薄弱环节，从而实现提高试验台整体性能的目的。 本论文的主要研究内容及研究结果如下： 首先，实现了对试验台底座的结构优化。基于元结构思想实现了对试验台底座的建模与低阶模态的分析，获得了底座结构尺寸与低阶频率之间的关系规律。然后，引入正交试验设计思想，实现了对底座结构的进一步分析与优化。 其次，完成了对试验台高速驱动端主轴结构的优化。基于常用的主轴结构，本文提出了一种新型高速抗振主轴结构，并对其主要结构和原理进行了分析与研究。为了使该主轴系统具有更好的实际应用性，本文建立了主轴系统的有限元模型，对主轴系统的静、动态特性进行了研究，并运用均匀设计的思想，实现了对主轴结构的优化，求得了主轴系统频率的二次回归方程。基于主轴系统的二次回归方程，完成了对主轴系统的结构优化，并提出了主轴系统参数化设计思想。 最后，实现了驱动端整体隔振结构的设计与优化。本文将双层隔振系统的思想应用到试验台驱动端隔振结构设计之中，完成了试验台驱动端隔振结构的设计。最后对试验台驱动端进行了整体有限元建模与模态分析，找到了其存在的薄弱环节，通过对结构的进一步改进，最终实现了试验台驱动端整体抗振结构的优化。 关键词：汽车传动系试验台；模态分析；正交试验设计；均匀试验设计；双层隔振 Optimization Design of The Key Part Structural for Automobile Drivetrain Test Rig ABSTRACT Structure optimization is a rising field developed in recent decade. It has overcome many limitations of traditional design technique and has broad applications in many fields. In order to improve the weak link of the mechanical structure of the automobile drivetrain test rig, this method is introduced to the structural optimization of the test rig in this paper. The main research works and conclusion are listed as follows: Firstly, the bed structure optimization of test rig is completed. Based on the unit structure theory, bed sturcture is designed and modle analysis is carried out for it. And the relationship between the frame sizes of bed sturctue and the lower steps natural frequencies is obtained. Then, an orthogonal experiment design thought is used to optimize the structure, and get a very