某型商用车发动机悬置系统研究

发布时间：2017-11-01 17:17

  本文关键词：某型商用车发动机悬置系统研究

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【摘要】：商用卡车作为运输工具,一般来说,对产品的可靠性和燃油经济性要求比较高。但随着汽车科技的发展和用户对整车性能要求的不断提高,商用车的驾乘舒适性能也在不断往乘用车的方向发展。NVH是汽车一个非常重要的性能评价指标,用户在实际使用过程中也能切身体会到,悬置系统的隔振性能是其中一个非常重要的组成部分。发动机在运行时产生的振动通过悬置系统传递到车架和车身,会对汽车零部件产生不良作用,路面的激励也会通过车轮、车架等相关的零部件传递给动力总成,过度激烈的振动甚至会导致动力总成的损坏,因此良好的悬置系统隔振性能不仅有利于降低汽车的振动和提高汽车的舒适性,也会提高整车相关系统部件的可靠性。本文以跃进某型轻型卡车的悬置系统为研究对象,在学习和了解相关理论知识,对悬置系统的结构布置、工作原理、减振特性和振动模型进行了研究。通过拉格朗日方程建立了悬置系统的动力学模型。为理论计算的准确性,对动力总成参数测量的原理和方法进行了研究,结合本项目课题,采用扭杆摆的测量方法,采用扭杆摆的测量方法,完成了动力总成转动惯量和惯性积的相关参数测量。为得到隔振性能良好的悬置系统,在六自由度仿真模型下,分析了悬置系统隔振性能在固有频率和主振型方向解耦率的模态,在计算机软件中采用能量解耦法对六自由度进行解耦,并在悬置系统的主要振型方向上进行不断的优化匹配,使其解耦率在90%左右。在此过程中通过扭矩轴理论,确定悬置系统的布置方案并计算出悬置软垫的刚度参数和特性曲线。并通过28载荷工况法分析对悬置系统质心振动位移、悬置软垫受力进行分析,并得出相关的结论。根据理论计算的结论,进行了产品零部件的试制,并对产品的零件和整车进行了各项性能参数的测定、分析和研究,发动机悬置系统的隔振率在85%以上,通过试验来验证产品设计的符合性。
【关键词】：悬置系统 动力总成 NVH 解耦
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.13
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 动力总成悬置系统概述10-11
• 1.1.1 悬置系统的作用10-11
• 1.1.2 悬置系统一般设计原则11
• 1.2 悬置系统历史和发展11-13
• 1.2.1 国外动力总成悬置系统发展概况12-13
• 1.2.2 国内动力总成悬置系统发展概况13
• 1.3 本文主要研究意义和内容13-15
• 1.3.1 课题来源及研究意义13-14
• 1.3.2 本文主要研究内容14-15
• 2 动力总成悬置系统力学模型15-24
• 2.1 动力总成的隔振理论15-19
• 2.1.1 发动机的激励原理15-17
• 2.1.2 激振频率17-19
• 2.2 悬置系统的坐标系定义19
• 2.3 建立力学模型19-23
• 2.3.1 动力总成系统动能20-21
• 2.3.2 动力总成系统的势能21-22
• 2.3.3 系统耗散能22-23
• 2.4 自由振动模态求解23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 动力总成参数测量24-31
• 3.1 动力总成重量24
• 3.2 动力总成质心24-26
• 3.2.1 组合法24
• 3.2.2 称重法24-25
• 3.2.3 力矩平衡法25
• 3.2.4 挂线实测法25-26
• 3.3 动力总成转动惯量26-28
• 3.4 本文研究的动力总成参数测量28-29
• 3.5 主转动惯量和方向余弦计算29-30
• 3.6 本章小结30-31
• 4 悬置软垫的参数及系统布置31-40
• 4.1 悬置系统软垫参数的确定31-33
• 4.1.1 解析方法31-32
• 4.1.2 数值分析法32-33
• 4.2 支承点的布置33-35
• 4.2.1 悬置位置布置的一般原则33
• 4.2.2 悬置点的数量33-34
• 4.2.3 悬置的布置型式34-35
• 4.3 确定发动机位置35-39
• 4.4 本章小结39-40
• 5 解耦及工况分析40-55
• 5.1 解耦方法40-43
• 5.1.1 撞击中心理论40-41
• 5.1.2 主惯性轴理论41-42
• 5.1.3 扭矩轴理论42
• 5.1.4 弹性中法42
• 5.1.5 能量解耦法42-43
• 5.2 解耦分析43-50
• 5.2.1 扭矩轴计算44-46
• 5.2.2 确定悬置软垫刚度和安装角度46-47
• 5.2.3 解耦结果47
• 5.2.4 计算悬置软设计47-50
• 5.3 悬置系统28载荷工况分析50-54
• 5.3.1 悬置系统28载荷工况介绍50-51
• 5.3.2 悬置系统28载荷工况分析结果51-54
• 5.4 本章小结54-55
• 6 试验研究与验证55-66
• 6.1 零部件测试55-59
• 6.2 整车性能试验59-63
• 6.2.1 试验准备59-61
• 6.2.2 试验内容和结果61-63
• 6.3 整车可靠性试验63-65
• 6.4 本章小结65-66
• 7 总结与展望66-68
• 7.1 总结66
• 7.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71

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