整车加速横向抖动?

电动汽车大扭矩加速时普遍存在因半轴轴向派生力引起的整车横向抖动问题。本文以三球节为例，从结构、原理、物理现象讲解横向抖动逻辑

基础结构：  

三球节可伸缩式万向节结构示意图，其中球环与三柱槽壳直接接触，球环与三销架通过圆柱轴承连接。工作过程中三球节里面充满润滑油脂  

受力分析：  

球环受到滑动摩擦和滚动摩擦力作用，上图描写三球节中的一个球环在滑槽里的受力分析。滑动摩擦垂直于球环相对三销架滚动方向，滚动摩擦平行于球环相对三销架滚动方向（滑动摩擦垂直于滚动摩擦）  

公式运算：

下图为受力计算用到的坐标系  

1）球环1所受的合力即为Fs1+Fg1

将滑动摩擦力投影到滑槽轴线方向

将滚动摩擦力投影到滑槽轴线方向

2）球环2所受的合力为：  

3）球环3所受的合力为：  

单个三球节合力，即总轴向力为F1+F2+F3，上述三个力均将摩擦力投影到滑槽轴线方向，可以直接线性相加，在360°的转角范围内的存在3个峰值、3个谷值，即3阶特性（下图实线）。

整车表现现象：  

球环在滑槽所受的法向力与整车加速扭矩正相关，即抖动可能发生的工况为某些急加速工况，且左右驱动轴的三球节合力不相互抵消，此时可能发生较为明显的横向抖动问题。具体的：左右车轮相位差周期变化导致左右半轴合力呈周期变化。同相位时，左右轴派生力抵消，合力为零。相位差60°时，左右轴派生力叠加，合力最大。  

某车型加速工况主驾座椅振动数据：  

左右半轴合力较大时，座椅导轨Y向振动  

左右半轴合力较小时，座椅导轨Y向振动  

整改措施：  

1） 激励方面：降低半轴润滑油脂的摩擦系数、采用较小半轴角度  

2） 路径方面：模态避频（例如：动力总成刚体模态频率与车身前端弯曲模态频率设计）  

文章到此结束，欢迎关注持续分享NVH振动噪声领域知识！