驱动轴是汽车动力传动系统中的重要部件,在变速器与车轮之间起传递运动和动力的功能。球笼式万向节是驱动轴上常用的一种等速万向节,其与车轮轮毂连接。随着汽车行业的发展,对于汽车零部件轻量化设计以及低能源消耗的要求越来越高,这对驱动轴的强度和高效率传动性能提出了更高的要求。本文针对汽车驱动轴中的球笼式万向节的动力学特性进行了计算,包括万向节内部结构接触力的变化特性以及传动效率等,并做了较为详细的影响因素分析。论文的主要工作如下:(1)首先对球笼式万向节的传动效率与内部结构接触特性进行了试验分析。基于球笼式万向节的结构与工作原理,在万向节上建立坐标系,计算并分析了球笼式万向节的各项运动学特性及其变化规律,主要包括钢球中心运动规律和钢球与滚道接触点位置的变化规律等。(2)以双心弧型球笼式万向节为对象,建立其多体动力学模型。对万向节模型内部各构件之间的接触参数进行了确定,其中接触刚度选择赫兹接触理论进行初步确定。多体动力学模型构件之间摩擦力通过对库伦摩擦模型进行修正来表征。建立万向节多体动力学模型的代理模型,分析了各参数对模型计算结果的影响,并对多体动力学模型进行优化。通过与理论计算值以及试验结果的对比验证了模型的正确性。(3)对球笼式万向节内部结构之间的接触力进行了计算,包括钢球与滚道以及钢球与保持架之间的接触力。对各构件之间接触力随万向节转动角度的变化特性进行了分析,并分析了万向节钢球数与滚道偏心距等参数对结构接触力的影响。计算并分析了球笼式万向节偏转弯矩的动态特性以及其影响因素。(4)通过试验分析了球笼式万向节的传动效率,并通过多体动力学模型对该项动力学特性进行了计算。对比分析了钢球数对球笼式万向节传动效率的影响。通过正交试验设计,对万向节内部各结构之间摩擦系数对传动效率的影响进行分析,结果表明保持架与星形套、保持架与钟形壳之间摩擦系数为影响球笼式万向节传动效率的主要因素。本文对球笼式万向节动力学特性的研究方法与其影响因素分析结果,对球笼式万向节的设计开发具有指导意义。