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汽车 万向 传动 装置 设计 有限元分析

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汽车万向传动装置设计及有限元分析,汽车,万向,传动,装置,设计,有限元分析

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毕 业 设 计（论 文）任 务 书 设计（论文）题目：汽车万向传动装置设计及有限元分析 学生姓名：任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系（院）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写，不得涂改或潦草书写；或者按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，要求正文小4号宋体，1.5倍行距，禁止打印在其它纸上剪贴。3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系（院）主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照金陵科技学院本科毕业设计（论文）撰写规范的要求书写。 6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 在完成毕业设计的过程中，培养学生综合分析和解决相关问题的独立学习和工作能力,拓展学生的基本知识。培养学生能够在大量的中外文献中进行检索，学会综合用与课题相关的文献的能力，为今后的工作奠定一定的能够进行独立分析问题并解决问题的能力。养成良好的工作态度、严谨的工作作风。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 设计内容： 1.分析汽车万向传动装置基本结构和工作原理；2.运用软件CATIA对汽车万向传动装置进行建模3.运用有限元分析软件ANSYS对万向传动装置的主要零件进行静态分析。工作要求： 1.要求在毕业设计过程中，应有严肃认真的科学态度，严谨求实的工作作风； 2.依据课题设计任务，认真进行资料收集、阅读、整理，正确使用工具书和网络，熟练掌握相关计算方法，按时完成开题报告、外文参考资料等相关内容；3.要求运用软件CATIA进行建模，掌握有限元分析方法，并将其与汽车设计、机械制图、机械设计、材料力学、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用4.按时参加答辩，答辩前各项规定的资料要完整、齐全。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求：1. 运用软件CATIA对汽车万向传动装置进行建模，运用有限元分析软件ANSYS对万向传动装置的主要零件进行静态分析。2毕业设计1.5万字左右；3. 外文参考资料译文（附原文）3000字。 4主要参考文献： 1 孙启会,闵鹏.有限元法在汽车车架分析中的应用J. 重型汽车, 2011(05):20-21.2 张铁山, 胡建立, 唐云. 轻型汽车车架动态有限元分析J. 南京理工大学学报, 2004, 25(6):588-591.3 庄茁. 基于ABAQUS的有限元分析和应用M. 清华大学出版社, 2009.4 尤春风. CATIA V5机械设计M. 清华大学出版社, 2002.5 胡海龙. CATIA V5R18基础设计M. 清华大学出版社, 2010.6 钟佩思, 赵丹, 孙雪颜等. 基于ANSYS的汽车车架的建模与模态分析J. 机械设计与制造, 2008(6):52-53.7 张进国, 程晓辉, 孙敬宜. 基于ANSYS的汽车车架结构有限元分析J. 拖拉机与农用运输车, 2006, 33(5):63-64.8 钟佩思, 孙雪颜, 赵丹等. 基于ANSYS的货车车架的有限元静态分析J. 拖拉机与农用运输车, 2008, 35(2):89-90.9 韩璐, 司景萍, 李臣. 基于ANSYS软件的车架设计研究综述J. 专用汽车, 2008(3).10 于淼, 杜俊廷, 鲁植雄. 基于ANSYS的FSC车架有限元分析J. 农业装备与车辆工程, 2014, 52(9):20-22.11 12 丁志宝, 文学洙. 基于ABAQUS的某车架静态结构强度的有限元分析J. 机械工程师, 2013(4):58-59.13 高卫民, 王宏雁. 汽车结构分析有限元法J. 汽车研究与开发, 2005(6):30-32.14 鲁建霞, 苟惠芳. 有限元法的基本思想与发展过程J. 机械管理开发, 2009, 24(2):74-75.15 曹妍妍, 赵登峰. 有限元模态分析理论及其应用J. 机械工程与自动化, 2007(01):73-74.16 曾攀. 有限元分析及应用M. 清华大学出版社, 2004.17 赵登峰, 魏建华, 马元波,等. 客车车架振动模态计算分析C/ 2006 LMS首届中国用户大会. 2006.18 韩卫卫, 李铭. 振动理论在汽车车架改型设计中的应用J. 濮阳职业技术学院学报, 2008, 21(4):27-28.19 梁霭明, 杨媛媛. 基于车架的振动模态方法应用研究J. 电脑知识与技术, 2012, 08(24).20 谭继锦, 张代胜. 汽车结构有限元分析M. 清华大学出版社, 2009.21 余志生. 汽车理论(第3版)M. 机械工业出版社, 2005.22 林军. 载货汽车车架模态分析J. 机电工程, 2008(02):47-49.23 谷安涛, 常国振. 汽车车架设计计算的有限元法J. 汽车技术, 2007(06).24 卢立富, 岳玲, 黄雪涛. 基于Hypermesh的车架结构模态分析J. 电脑知识与技术, 2008, 2(12).25 王青泉. 基于Hypermesh的大客车车身骨架有限元分析D. 长安大学, 2013. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 2015.12.05-2015.12.22 2015.12.23-2016.01.22 2016.01.23-2016.04.15 2016.04.16-2016.05.04 2016.05.05-2016.05.09 2016.05.10-2016.05.16 确定选题，填写审题表；指导教师下发任务书，学生查阅课题相关参考文献、资料，撰写开题报告。提交开题报告、外文参考资料及译文、毕业设计（论文）大纲；开始毕业设计(论文)。具体设计或研究方案实施，提交毕业设计（论文）草稿，填写中期检查表。完成论文或设计说明书、图纸等材料，提交毕业设计（论文）定稿，指导老师审核。提交毕业设计纸质文档，学生准备答辩；评阅教师评阅学生毕业设计（论文）。根据学院统一安排，进行毕业设计（论文）答辩。所在专业审查意见： 通过 负责人： 2016 年 1 月 12 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 设计（论文）题目：汽车万向传动装置设计及有限元分析 学生姓名：开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5、开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 一、前言万向传动装置于1901年应用在汽车行业，刚开始是用于汽车转向轮。汽车万向传动装置是汽车传动系的重要总成，它一般由万向节和传动轴组成，主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递运动和动力。汽车万向传动装置传统的设计过程繁杂，反复性强，可靠性差。因此就很需要一种新的准确的、快捷的研究方法。如今ACE软件越来越被广泛适用，而我们通过ACE软件的应用就能给万向传动装置的设计带来很大便利。二、课题研究背景和意义万向节和传动轴在汽车工业发展的过程中起到了极其重要的作用。而设计万向节传动装置应能满足如下要求:保证所连接的两轴相对位置在预计范围内变动时能可靠的传动扭矩。保证所连接的两轴能够均匀的旋转，而且由于两轴之间的夹角而产生的惯性力矩所引起的载荷应降低到许可范围内。保证传动效率高，结构简单，寿命长，维修方便。三、课题研究领域的现状、动态及发展方向当前计算机辅助工程随着计算机技术的飞速发展已经普遍用于各种工程领域。它的作用：(1)完成人工难以完成的庞大的复杂计算；(2)在设计阶段，实体没有制造出来，不能进行实体实验，但却可以进行仿真分析，有利于改进设计，减少用于实体实验的费用；(3)精度较高，接近于实验结果。当前，对传动轴进行有限元分析的项目包括：（1） 结构静力分析 1）在静力作用下，得出整个传动装置的应力分布，从而全面掌握整个传动装置的应力分布，确定其强度较大和较小的位置并验证之前的计算。 2）在静力作用下，得出传动轴部分的弯曲变形与应力分布，从而了解传动轴承受静载荷的情况，以及所产生的形变是否在可允许范围之内。 3）在重力作用下对传动轴进行刚度分析，以确定其弯曲变形是否在允许的范围内。（2）对不同材料的传动轴承载进行静态分析，从而确定传动轴轻量化设计方案，同时从材料成本的角度分析轻量化方案的优劣性。（3）对传动轴的扭转刚度进行分析，在此基础上对传动轴的结构进行优化。大量使用有限元方法对汽车传动系部件进行设计与分析，将使部件的设计更加合理、可靠。未来，针对汽车设计的CAE分析将更加精细化，复杂程度也将随之提高，但汽车设计的周期会逐渐缩短，开发成本将会降低。当前的万向传动装置设计还是比较单目标化的设计，而实例计算表明，多目标化设计比单目标设计更加全面、合理。通过合适的优化算法和计算机程序提出的汽车万向传动装置的多目标化的数学模型显然更符合将来的发展趋势。多目标化的万向传动装置将会是未来的主流。四、结语课题参考某车型的参数数据对其万向传动装置进行结构设计，然后对利用ANSYS分析软件对其中传动轴进行有限元分析，主要对传动轴进行静力作用下的刚度分析，通过分析数据，得出结论，对不合理之处提出优化方案，为传动装置的进一步优化设计提供参考。这样可以缩短万向传动装置总成的开发周期，降低开发成本。参考文献: 1 王望予汽车设计 M.第4版.北京：机械工业出版社，2004 2 王登峰,黄博.CATIA V5机械（汽车）产品全精通教程 M.北京:人民交通出版社,2007 3 王新荣,陈永波.有限元法基础及ANSYS应用M.北京:科学出版社, 2008 4倪长明,许南绍,朱文.汽车转向传动系统十字轴万向节传动优化设计及运动仿真分析J.重庆工学院学报, 2009，23(9)：2024 5 王国庆，龚国庆.汽车设计课程设计指导书 M.北京:机械工业出版社，2009 6 陈家瑞汽车构造：下册 M.第3版.北京:机械工业出版社，2009 7 王霄锋汽车底盘设计 M.北京:清华大学出版社，2010 8 贾奎.汽车万向节十字轴失效分析J.机械工程师, 2011(7)：174175 9 陈晓红,董海军. 十字轴万向节串联轴系支撑反力分析J.机械科学与技术, 2011，30(12)：6772 10郎锡泽,舒进,刘嵘.汽车十字万向节转向机构的运动学设计与优化J.汽车技术, 2012(1)：4044 11李永荣,丁先松,李保全.双十字轴万向节中间轴相位角优化设计J.汽车技术, 2012(9)：1922 12朱新涛,许祖敏,徐峰. CATIA V5机械设计M.北京:机械工业出版社，2001 13张显,李友荣.可逆式轧机十字轴式联轴器端叉头有限元分析J,冶金设备, 2004：1214 14张云杰,胡海龙,乔建军. CATIA V5 R20高级应用M.北京:清华大学出版社,2011 15郑秋平,王东生.车辆中间牵引装置的研制J.机械工程师, 2002(4):3435 16高耀东，郭喜平. ANSYS 机械工程应用25 例M. 北京：电子工业出版社，2007. 17程凯,殷国富. ANSYS中几种建模方法的研究J. 机械，2005(06) . 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、研究问题 以某车辆基本参数为依据对其万向传动装置进行结构设计，并进行静力作用下的扭转刚度分析。并分析其数据结果，为传动装置的优化设计提供参考。二、研究方法 （1）查阅万向传动装置设计资料，深入了解万向传动装置。 （2）熟悉CATIA，Pro/E,ANSYS等软件。 （3）查阅相关期刊、论文了解新的设计、分析方法。 （4）遇到问题及时与指导老师交流、请教。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：能结合专业特点，针对课题所涉及研究领域的文献进行广泛阅读，且对文献资料归纳及分析比较及深入理解，并能对该领域的研究现状、动态及发展方向等进行综合分析和评述，提出了自己的见解、研究思路及研究问题。语言较通顺，能紧紧围绕课题阐述，符合文献综述要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：课题首先利用CATIA软件对汽