发动机激励下传动系统扭转振动研究

发布时间：2020-03-27 14:54

【摘要】：汽车传动系统的扭转振动问题一直以来受到国内外汽车厂家和研究机构的关注,其中发动机工作时产生的扭矩波动是激起传动系统扭振的主要因素。而双质量飞轮(Dual Mass Flywheel,简称DMF)扭振减振器在很大程度上解决了传动系统的扭振问题,在国外得到了广泛的应用。国内也投入很多精力于此领域的研究,因此,深入研究基于发动机激励下装配有双质量飞轮的传动系统的扭振特性仍然具有重要意义。本文以某前置前驱小型SUV车型为研究对象,研究其传动系统的扭振特性。首先,对发动机、DMF及刚性离合器、变速箱、半轴等进行简化,建立了整车动力传动系统三维结构模型;其次,根据传动系统当量转换原则,建立安装有双质量飞轮的传动系统扭转振动动力学模型,利用模态分析方法分析了该传动系统的固有特性;最后,基于多体动力学分析方法,通过ADAMS和ABAQUS软件联合仿真,建立了汽车传动系统刚-柔耦合多体动力学仿真模型,输入发动机2阶主谐量扭矩函数,对双质量飞轮在不同工况下的减振性能进行了理论计算与分析。进行整车路试试验,探究引起传动系统扭振的主要激振源以及双质量飞轮的实际减振效果。对发动机飞轮端及变速箱输入轴端的信号从时域、频域及阶次分析等方面进行了计算与分析,获取了发动机激励信号,得出引起传动系统扭振的主要因素是发动机2阶主谐量。进行仿真与试验对比分析,扭振试验得到的发动机2阶主谐量对应的频率与仿真输入的发动机2阶主谐量频率相差很小,证明了试验处理方法的正确性;扭振试验得到的发动机2阶主谐量对应的频率远高于传动系统低阶固有频率,系统几乎不会产生共振;通过扭振试验不同测点的角加速度对比曲线得到双质量飞轮的实际减振效果,并且试验处理分析与仿真分析得到的双质量飞轮的减振幅度基本一致,验证了刚-柔耦合仿真模型的正确性,说明该建模方法可用于双质量飞轮前期性能分析,以降低整车开发成本及缩短开发周期。
【图文】：

汽车车身,汽车动力,传动系统

的扭振问题一直是影响车辆乘坐舒适性和安全性的一个重要因素。汽车传动系统是一个逡逑多自由度扭转振动系统，，是把发动机产生的激励扭矩传递到驱动车轮的一个重要机构。逡逑如图１．１为ＦＲ式汽车动力传动系统。汽车在路面上行驶时，发动机产生的扭矩波动、逡逑路面的不平整、齿轮啮合冲击等因素都会引起汽车传动系统的扭转振动，当这些外界激逡逑励频率与传动系统自身的固有频率相同时，会使系统产生扭转共振；甚至在齿轮啮合副、逡逑花键接触副之间出现敲击，产生一定程度的噪声，影响乘坐舒适性和安全性；当共振能逡逑量较大时，甚至可能引起一定程度的汽车车身纵向和垂向振动，从而影响汽车乘坐安全逡逑性和舒适性Ｗ。为了降低传动系统的扭转振动，汽车相关技术人员在传统离合器从动盘逡逑式扭转减振器研宄基础之上，研发出性能更为优异的双质量飞轮扭转减振器来进一步减逡逑小振动。逡逑但目前，国内对装有双质量飞轮的传动系统扭振的研究，主要是使用台架试验或一逡逑些仿真简化的方法做理论分析。能够使用整车路试进行扭振测试

双质量飞轮,飞轮

研发设计出的双质量飞轮种类繁多，形式多样，但是基本结构是相同的，其逡逑主体主要由初级飞轮、次级飞轮、扭转减振器三部分构成。本文主要是针对某汽车零部逡逑件公司生产提供的双质量飞轮进行分析，双质量飞轮的基本构造如图１．２所示。逡逑１．起动齿圈２．轴承３．初级飞轮４．滑道５．内外弧形弹簧６．拨盘７．盖盘８．次级飞轮逡逑图１．２双质量飞轮构造逡逑双质量飞轮的初级飞轮与次级飞轮通过中间的扭转减振器相连接，该结构可以简化逡逑３逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.2

【参考文献】