装载机液力传动系统扭振特性研究
发布时间：2021-02-24 07:59
装载机是工程建设中广泛应用的铲土运输机械之一,其传动系统的扭转振动是整机振动问题的重要组成部分。在多种复杂的铲装工况下,发动机因气缸产生的激励振动以及行驶过程中各种阻力的变化都会作用到传动系统,引起传动系统的扭转振动,对装载机的寿命与零部件可靠性有较大影响。扭转传动系统是由一系列具有弹性和转动惯量特性的元件所组成,它们有着自己的固有特性,即固有频率和固有振型。当发动机的常用工作频率接近传动系统的固有频率或与其固有频率相重合时,就会引发车身强烈的共振。共振会使得传动系统产生较大的扭转振幅,其引起的动态工作应力通常要比静态工作应力大出许多,会大幅降低相关零部件的可靠性与疲劳寿命,甚至导致传动系统中的某些零部件因强度不足而损坏,从而引发出多种多样的复杂振动与噪声问题。这些问题会严重破坏装载机的整机使用寿命。随着装载机工业水平的发展,装载机的速度和功率不断提高,车身也向轻量化方向发展,这些都会加剧传动系的扭转振动,同时人们对装载机的可靠性提出了更高的要求,因此装载机动力传动系扭转振动的研究具有重大的意义。目前国内关于扭转振动方面的研究主要集中在小型乘用车和商用车领域,工程机械特别是装载机开展的...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线框图
图 2.1 传动系统扭转振动简化模型图中，Ji代表传动系统中各部件当量转动惯量；Ki表示各相邻部件之间的当量扭转刚度。装载机动力传动系统中的液力变矩器是由其工作腔内的液体动能变化来传递能量和动力，根据速比与泵轮转速不同，传递效果也有所改变[55-56]，因此可将装载机液力变矩器当量为随着泵轮转速以及速比自适应变化的当量阻尼和当量刚度，此部分在后文中详细分析。而由发动机曲轴驱动并同步旋转的部件，如飞轮、风扇、齿轮及液压泵转向泵等 PTO 取力口，以及变速箱多档位轴系等，都需要将其当量到一根轴上进行模态分析[57]。如图 2.2 所示，将图 2.2（a）中的多轴系统当量为图 2.2（b）中的单轴系统中去，需要遵循以下原则。（1） 装载机行驶在稳定工况；（2） 扭转振动系统是线性的；（3） 当量转动惯量前后的动能不变；
（b）图 2.2 多轴系刚体系统由表达式（2.1）可计算出等截面轴的扭转刚度KGJlp= /（2.1）式中 G——材料的切变模量；l——轴段的长度；Jp——截面极惯性矩，当等截面轴为圆截面时，Jp=πd4/32，其中 d 为轴径非等截面直径的阶梯轴可类比为串联弹簧来计算其当量扭转刚度，如图 2所示。在已知各轴段刚度1K 、2K 的情况下可用表达式（2.2）计算出当量扭转刚度 Ke1212KKKKKe+= （2.2）
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系扭振诱发的车内异响诊断及优化[J]. 杨文英,郝志勇,郑旭,张庆辉,李亚南. 振动.测试与诊断. 2018(02)
[2]弹性联轴器对车辆动力传动系统扭振影响研究[J]. 袁跃兰,马彪. 农业装备与车辆工程. 2018(02)
[3]装载机传动系统扭振特性分析[J]. 邵杰,张强,杨国俊,张少波,冯光金. 工程机械. 2016(06)
[4]特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析[J]. 高丽丽,张斌,赵娟,刘丁华,吴学雷. 车辆与动力技术. 2015(04)
[5]装载机变速箱扭振测试与分析[J]. 韦海,黄遂,韩国胜,邓良智. 机械研究与应用. 2015(03)
[6]双涡轮液力变矩器扭振特性试验研究[J]. 杨国俊,覃金飞. 液压与气动. 2014(12)
[7]一种装载机新型动力系统的设计[J]. 赵继. 汽车实用技术. 2013(04)
[8]汽油机试验台架传动系统扭振问题的研究[J]. 王恒宇,田中旭,邓康耀. 内燃机与动力装置. 2012(01)
[9]传动系部件扭转刚度对后驱传动系扭振模态的影响[J]. 赵骞,邓江华,王海洋. 噪声与振动控制. 2011(05)
[10]国内装载机液力变矩器的未来发展[J]. 刘思妤,王松林. 建筑机械. 2011(15)
博士论文
[1]混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究[D]. 李天宇.吉林大学 2014
[2]起步工况下液力变矩器闭锁离合器滑差控制技术研究[D]. 刘振杰.吉林大学 2013
[3]汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析[D]. 丁原.长春理工大学 2009
[4]汽车传动系用双质量飞轮的设计方法与扭振隔振特性研究[D]. 李伟.吉林大学 2009
硕士论文
[1]装载机双泵轮液力变矩器性能及变能容匹配研究[D]. 许文.吉林大学 2015
[2]多轴重型特种汽车动力传动系扭振固有特性建模、分析及优化[D]. 张林林.吉林大学 2014
[3]汽车摩擦离合器扭转振动特性分析及优化设计[D]. 杨尧金.长春理工大学 2009
[4]基于AMESim-Simulink联合仿真的再生制动系统研究[D]. 胡安平.吉林大学 2008
[5]轿车液力变矩器闭锁离合器动态特性研究[D]. 郑亚飞.吉林大学 2007
本文编号：3049059
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线框图
图 2.1 传动系统扭转振动简化模型图中，Ji代表传动系统中各部件当量转动惯量；Ki表示各相邻部件之间的当量扭转刚度。装载机动力传动系统中的液力变矩器是由其工作腔内的液体动能变化来传递能量和动力，根据速比与泵轮转速不同，传递效果也有所改变[55-56]，因此可将装载机液力变矩器当量为随着泵轮转速以及速比自适应变化的当量阻尼和当量刚度，此部分在后文中详细分析。而由发动机曲轴驱动并同步旋转的部件，如飞轮、风扇、齿轮及液压泵转向泵等 PTO 取力口，以及变速箱多档位轴系等，都需要将其当量到一根轴上进行模态分析[57]。如图 2.2 所示，将图 2.2（a）中的多轴系统当量为图 2.2（b）中的单轴系统中去，需要遵循以下原则。（1） 装载机行驶在稳定工况；（2） 扭转振动系统是线性的；（3） 当量转动惯量前后的动能不变；
（b）图 2.2 多轴系刚体系统由表达式（2.1）可计算出等截面轴的扭转刚度KGJlp= /（2.1）式中 G——材料的切变模量；l——轴段的长度；Jp——截面极惯性矩，当等截面轴为圆截面时，Jp=πd4/32，其中 d 为轴径非等截面直径的阶梯轴可类比为串联弹簧来计算其当量扭转刚度，如图 2所示。在已知各轴段刚度1K 、2K 的情况下可用表达式（2.2）计算出当量扭转刚度 Ke1212KKKKKe+= （2.2）
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系扭振诱发的车内异响诊断及优化[J]. 杨文英,郝志勇,郑旭,张庆辉,李亚南. 振动.测试与诊断. 2018(02)
[2]弹性联轴器对车辆动力传动系统扭振影响研究[J]. 袁跃兰,马彪. 农业装备与车辆工程. 2018(02)
[3]装载机传动系统扭振特性分析[J]. 邵杰,张强,杨国俊,张少波,冯光金. 工程机械. 2016(06)
[4]特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析[J]. 高丽丽,张斌,赵娟,刘丁华,吴学雷. 车辆与动力技术. 2015(04)
[5]装载机变速箱扭振测试与分析[J]. 韦海,黄遂,韩国胜,邓良智. 机械研究与应用. 2015(03)
[6]双涡轮液力变矩器扭振特性试验研究[J]. 杨国俊,覃金飞. 液压与气动. 2014(12)
[7]一种装载机新型动力系统的设计[J]. 赵继. 汽车实用技术. 2013(04)
[8]汽油机试验台架传动系统扭振问题的研究[J]. 王恒宇,田中旭,邓康耀. 内燃机与动力装置. 2012(01)
[9]传动系部件扭转刚度对后驱传动系扭振模态的影响[J]. 赵骞,邓江华,王海洋. 噪声与振动控制. 2011(05)
[10]国内装载机液力变矩器的未来发展[J]. 刘思妤,王松林. 建筑机械. 2011(15)
博士论文
[1]混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究[D]. 李天宇.吉林大学 2014
[2]起步工况下液力变矩器闭锁离合器滑差控制技术研究[D]. 刘振杰.吉林大学 2013
[3]汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析[D]. 丁原.长春理工大学 2009
[4]汽车传动系用双质量飞轮的设计方法与扭振隔振特性研究[D]. 李伟.吉林大学 2009
硕士论文
[1]装载机双泵轮液力变矩器性能及变能容匹配研究[D]. 许文.吉林大学 2015
[2]多轴重型特种汽车动力传动系扭振固有特性建模、分析及优化[D]. 张林林.吉林大学 2014
[3]汽车摩擦离合器扭转振动特性分析及优化设计[D]. 杨尧金.长春理工大学 2009
[4]基于AMESim-Simulink联合仿真的再生制动系统研究[D]. 胡安平.吉林大学 2008
[5]轿车液力变矩器闭锁离合器动态特性研究[D]. 郑亚飞.吉林大学 2007
本文编号：3049059
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