论文摘要：汽车动力传动系统的主要振动形式包括弯曲振动和扭转振动，现阶段研究动力传动系弯曲振动的主要方法是试验模态分析和有限元分析法。关于传动系统扭转振动方面的研究很多专家都获得了很大的成果并取得了一定的进步。但限于分析条件，对汽车动力传动系弯-扭振动藕合的研究尚不完善。因此，本文在研究动力传动系弯曲、扭转振动的的基础上，开展了弯-扭振动藕合特性影响的研究。

关键词：汽车动力传动系统；弯曲振动；扭转振动；弯-扭振动藕合
　　中图分类号：U463.2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）16-0053-02

0引言
　　发动机的动力经过汽车传动系传给驱动轮的同时，也把振动传送给了整个汽车。汽车的振动和噪声的来源之一是汽车动力传动系。弯曲振动和扭转振动除了自己的固有振动特性外还存在振动耦合。弯曲振动、扭转振动及弯-扭振动藕合，影响车辆行驶平顺性，影响乘坐舒适性和缩短零部件使用寿命。现代汽车正向着速度高、功率大的方向发展，然而，发动机震动幅度的增大是使汽车产生振动的主要原因，因此，探索汽车动力传动系的振动，对改变汽车的振动和噪声具有非常重要的实际意义。

1弯曲振动在汽车动力传动系统中的研究
　　产生并传递动力是汽车动力传动系的主要作用。当动力传递系统的固有振动频率与激励频率一样或相差不多时就会产生弯曲共振，这就是动力传动系的弯曲振动。发动机的一、二阶转速是产生弯曲振动的主要激励因素。传动轴产生弯曲、止口跳动等会使传动轴的旋转平衡度和同轴度不符合要求也是引起弯曲振动的原因。
　　提高加工精度可以减小和消除旋转不平衡和不同轴度。汽车的动力传递过程永远会产生引起弯曲振动的激励。所以，探索汽车动力传动系弯曲振动特性的有效措施就是建立力学模型。多自由度力学模型在[2]中被建立了，对多自由度模型研究发现造成动力传动系弯曲振动的重要因素视发动机运动零件往复质量惯性力和传动轴的不平衡，在大量实验中测得有关技术参数值，并计算出了系统的固有频率和振型。隋军创建了一种新型振动力学模型，该模型包含5个自由度，其中就有动力总成和传动轴，该动力模型可以计算出动力传动系统的固有振动特性和响应，这款模型能够体现出汽车动力总成的弯曲振动车是飞轮壳损坏的主要因素。许多的计算和试验分析结论证明这种建模方法和实用性是可行的，并且已经归纳出来确定模型阻尼、弹性和集中质量的基本原则，能鲜有成效地分析和解决汽车动力传动系弯曲振动的问题。
　　汽车动力传动系弯曲振动的有效分析法之一是模态综合法，该方法的主要思路是将动力传动系分为多个子系统，模态分析完各子系统后，构建了自由模态的综合方程，通过运用约束和平衡条件将自由度简化，最终得出一个自由度较大缩减又保持原有系统特性的运动方程，也就是组合系统方程。
　　有限元分析法在汽车动力传动系的弯曲振动研究中得到人们的广泛重视，通过使用有限元分析法不但可以获得充足的分析信息和比较准确的力学模型，而且有利于下一步的结构优化设计分析，并能在结构设计和改进设计的时候预测和估计其振动特性，提出改进设计的措施。但是由于汽车动力传动系的复杂结构，许多边界条件很难确定，目前有限元分析法，主要应用于发动机传动系各总成弯曲振动的分析上，想进一步使用有限元分析法构建整个汽车动力传动系弯曲振动的模型还存在较大的难度。

2扭转振动在汽车动力传动系统中的研究
　　传统的理论计算分析法是目前汽车动力传动系扭转振动特性的主要研究方法。这几年，在数据处理技术和测试技术的飞速发展下，扭转振动在汽车动力传动系的研究中也获得了突飞猛进的发展，构建的模型从简单的三个自由度模型发展到复杂的多个自由度的更贴近实际的扭转振动分析模型，所研究的激励也从过去的一个确定性激励完善到现在的多个确定性激励和若干个随机性激励。目前运用理论计算分析方法分析的动力传动系扭转振动特性大体上能够分析、处理汽车动力传动系扭转振动出现的问题。
　　这几年，我国一些专业人士也试探在汽车传动系统的扭转振动研究中使用试验模态分析方法和模态综合技术，探索在轴的扭转振特性研究中使用试验模态分析法，并用模态分析法对发动机曲轴飞轮组进行扭转振动，创建了系统的模态模型。并使用有限元分析法对传动系统的部件进行了模态分析，得到了各部件的固有频率，可是，汽车传动系各总成的连接形式非常复杂，其边界条件很难确定，所以在动力传动系扭转振动研究中使用试验模态分析和模态综合技术暂时还没得到较大的进步。

3弯-扭振动藕合在汽车动力传动系统中的研究
　　所谓汽车动力传动系弯-扭振动藕合，是指其弯曲振动系统的弯曲振动和扭转振动系的扭转振动之间的相互影响。汽车动力传动系统的扭转振动有自己的固有振动特性，弯曲振动也有自己的固有振动特性，而且它们之间还有振动藕合情况，伴随着对动力传动系统振动的更深一步研究，这种弯-扭振动藕合情况对汽车振动特性的影响，已经引起人们的关注。汽车动力传动系弯-扭振动藕合原理非常复杂。在汽车底盘的主减速器位置动力传动系的弯-扭振动形成藕合，当主减速器主动齿轮将扭矩传到从动齿轮上的时候，因为扭矩的反作用，主减速器主动齿轮不仅在做旋转，同时还做上下运动。这种情况迫使驱动桥围绕半轴作回转振动。相反的，当驱动桥产生回旋振动的时候，动力传动系扭转振动会加强。汽车动力传动系是一个非常复杂的振动系统，除了承受扭转振动的同时它还受到路面、发动机等多种激励的影响，各种不同形式的藕合在动力传动系弯-扭振动中存在，暂时对于汽车动力传动系弯-扭振动藕合原理还需要更进一步深入研究。

4汽车动力传动系振动研究的发展方向
　　今后汽车动力传动系振动研究主要集中在以下几个方面：①通过对汽车动力传动系弯曲振动的研究和扭转振动的研究，学者们更加注重汽车动力传动系统振动特性的另一个影响因素：弯-扭振动藕合情况。②建模时为了提出更有效和更新的建模方法应当考虑理论建模与试验建模技术相结合。③构建精准的弯-扭振动藕合的模型，通过试验分析，推导出汽车动力传动系的响应特性、激励特性和固有模态特性。④在研究动力传动系振动特性时，要考虑汽车车辆承载系统等其他振动子系统对其振动特性的影响。

5结束语
　　弯曲和扭转振动特性在汽车动力传动系上的研究已经比较成熟，传统的理论计算、有限元分析法、试验模态分析、模态综合方法取得了综合应用，创建的模型有一定的准确度，通过试验分析，可以处理一部分与动力传动系弯曲、扭转振动有关系的现实问题。弯-扭振动藕合情况在汽车动力传动系上是一个非常复杂的现象，对弯-扭振动藕合原理分析的模型精度不高，所以，弯-扭振动藕合系统建模在汽车动力传动系上的应用还需进一步的研究。

参考文献：
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