随着我国汽车工业的迅速发展,人们对环保和健康的关注度不断提高,汽车特别是乘用车的舒适性、可靠性、安全性逐渐成为大众关注的焦点。乘用车振动以及噪音不仅对周围环境产生污染,同时也危害驾乘人员的健康。由于本文研究的乘用车变速器和驱动桥的距离较长,采用多个十字轴万向节两段轴连接的传动轴总成,在传递动力的过程,这种特殊的结构使其角度和长度不断变化,不可避免导致振动问题的产生。因此研究传动轴动态特性,从根本上控制传动轴振动带来的影响,能够有力提高传动轴产品的质量和厂商的市场竞争力。本文以某乘用车传动轴为研究对象,从以下方面分析传动轴的动态特性:(1)对单个以及多个万向节进行动力学特性进行分析,利用Matlab仿真分析万向节轴间夹角对传动轴动力特性的影响规律;同时由于轴间夹角的存在,分析其所引起的附加弯矩和轴承处的支承反力对传动轴动力特性造成的影响,为传动轴总成动力学仿真分析提供理论基础和依据。(2)利用ANSYS Workbench建立传动轴总成有限元分析模型并进行自由模态分析,通过LMS Test.lab软件对传动轴总成样品进行自由模态实验分析,对比二者结果验证仿真模型的正确性。研究传动轴长度、轴管厚度和支承刚度对传动轴固有频率的影响,根据以上参数的结果分析和传动轴设计流程,确定中间支承刚度为优化目标,从而提出改善传动轴振动问题的可行措施。(3)将验证准确的传动轴模型导入ADAMS仿真软件中,前后轴管替换为柔性体,建立刚柔耦合的传动轴仿真模型。根据实际工况定义各零部件的材料属性、运动副,传动轴总成的驱动、负载等条件,并初步验证。对传动轴动态特性仿真分析,并且根据万向节不等速性理论,验证动力学仿真模型的正确性。(4)应用参数优化设计方法,中间支承刚度和阻尼为变量,中间支承处Y向最大振动加速度为目标值,分析不同转速下设计变量对传动轴总成动态特性的影响规律,并提出合理的刚度范围和阻尼;分析允许最大不平衡量位于传动轴总成前轴、后轴和前后轴的不同平面时,对传动轴振动的影响规律,从而提出合理的优化方案,达到传动轴减振降噪的目的。