具有双质量飞轮传动系统的减振特性研究
发布时间：2021-08-08 21:40
汽车动力传动系统的扭转振动是影响整车NVH（Noise、Vibration、Harshness）性能的重要因素。由于传统离合器本身结构限制,在满足传递扭矩能力前提下,减振系统的扭转刚度较大,隔振率基本在20%～30%左右。易出现怠速异响、加速共振和加速轰鸣等NVH问题。采用双质量飞轮（dual mass flywheel,DMF）,扭转角度可实现±700左右。从而使扭转刚度大大降低,隔振率可达到70%以上,大大提高了乘车舒适性。本文将对双质量飞轮的减振特性与优化设计方法进行研究,主要工作内容如下:（1）阐述了常见双质量飞轮的基本结构、工作原理与性能特点。对比分析了与本课题相关的国内外相关文献的研究现状,并且提出了目前研究所存在的不足之处。确定了本课题的研究目标与研究内容。（2）研究了双质量飞轮的弹性元件和阻尼元件的设计方法。且利用有限元分析方法对双质量飞轮关键零部件——驱动盘、初级飞轮、齿圈、弧形弹簧组件与次级飞轮的强度进行分析。通过虚拟仿真技术能够缩短新产品的开发周期,降低开发成本。（3）建立了双质量飞轮的扭转特性模型。研究迟滞非线性扭转曲线与摩擦因数和转速的关...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
长弧形螺旋弹簧的双质量飞轮
华南理工大学硕士学位论文4弹簧与弹簧轨道之间摩擦的作用。长弧形螺旋弹簧式双质量飞轮具有较大的弹簧扭转角度，可以减小减振器扭转刚度增加减振效果。目前，长弧形螺旋弹簧式双质量飞轮在减振器方面具有一定的代表性。（2）短直弹簧的双质量飞轮短直弹簧式双质量飞轮采用多组短直弹簧的共同作用，用来满足传递发动机扭矩的要求。同时由于弹簧分组的区别，使其具有多级刚度的特点，用来满足汽车行驶过程中不同工况的要求。克服了长弧形螺旋弹簧的双质量飞轮因为长弧形弹簧半径较大，所以在工作的过程中弹簧容易产生较大的变形影响扭转性能，加剧弹簧的磨损影响使用寿命的缺点。如图1-3所示是一种短直弹簧式双质量飞轮扭转减振器，这样的结构设计更加有利于充分发挥双质量飞轮的减振性能。图1-3短轻直弹簧式双质量飞轮（3）径向弹簧式双质量飞轮如下图1-4所示，是采用了径向弹簧式双质量飞轮的结构图。采用径向弹簧的双质量飞轮扭转减振器，径向弹簧一端布置与次级飞轮上，另一端布置于初级飞轮上，通过弹簧的偏心布置，具有非线性扭转刚度的特点。由于其几何布置特点，其具有高度的非线性扭转特性。但是径向弹簧的双质量飞轮结构较为复杂，精度要求较高。
华南理工大学硕士学位论文6图1-6空气阻尼式双质量飞轮（6）液力阻尼式双质量飞轮液力阻尼双质量飞轮是上个世纪九十年代时出现的一款双质量飞轮产品，其工作原理是通过液压管路将初级飞轮与次级飞轮连接起来。外接液压泵，通过控制电磁阀控制管路中的压力来达到对扭转减振器内阻尼力的大小进行控制的效果，虽然液力阻尼式质量飞轮减振效果非常优越，但其结构较为复杂、加工困难且控制系统不易实现。如图1-7所示。图1-7液压阻尼式双质量飞轮（7）离心摆式双质量飞轮此外还可在双质量飞轮上装配离心摆，如图1-8所示，LUK公司2008年成功试制了第一款离心摆式双质量飞轮，即将离心摆与双质量飞轮结合起来，使其既具有双质量飞轮的功能又具有离心摆的功能，相比于传统双质量飞轮而言，它可产生平衡力矩，消除主谐次激励，并且可通过调整离心摆的个数及位置，从而使其达到最佳性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双质量飞轮扭转特性分析与整车试验研究[J]. 陈龙,史文库,陈志勇,刘国政,刘鹤龙. 汽车工程. 2019(11)
[2]双质量飞轮对动力传动系统NVH性能的影响分析[J]. 郑光泽,王池,郝涛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(05)
[3]非线性不等式约束优化问题的指数型精确罚函数算法[J]. 杨莲,姚奕荣. 上海大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]双质量飞轮性能参数优化设计方法[J]. 陈雷,邓明然,江征风. 内燃机学报. 2012(03)
[5]双质量飞轮的弧形弹簧角刚度计算及优化设计[J]. 陈德民,黄正,凌超,孙伟. 中国机械工程. 2010(14)
[6]拉格朗日-拟牛顿法解约束非线性规划问题[J]. 桂胜华,周岩. 同济大学学报(自然科学版). 2007(04)
[7]弧形螺旋弹簧弹性特性分析方法研究[J]. 陈涛,吕振华,苏成谦. 中国机械工程. 2006(05)
[8]双质量飞轮-周向短弹簧型扭振减振器弹性特性设计原理及性能分析[J]. 吕振华,吴志国,陈涛. 汽车工程. 2003(05)
[9]碟形弹簧的工程设计计算方法[J]. 葛嫏. 福州大学学报(自然科学版). 1995(01)
博士论文
[1]轿车双质量飞轮动力特性研究[D]. 陈雷.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于整车传动系的双质量飞轮的结构设计与性能优化[D]. 程海峰.吉林大学 2011
[2]双质量飞轮系统扭振特性研究[D]. 刘云.武汉理工大学 2009
[3]基于ADAMS的弧形螺旋弹簧双质量飞轮仿真分析[D]. 周建刚.华中科技大学 2006
本文编号：3330725
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
长弧形螺旋弹簧的双质量飞轮
华南理工大学硕士学位论文4弹簧与弹簧轨道之间摩擦的作用。长弧形螺旋弹簧式双质量飞轮具有较大的弹簧扭转角度，可以减小减振器扭转刚度增加减振效果。目前，长弧形螺旋弹簧式双质量飞轮在减振器方面具有一定的代表性。（2）短直弹簧的双质量飞轮短直弹簧式双质量飞轮采用多组短直弹簧的共同作用，用来满足传递发动机扭矩的要求。同时由于弹簧分组的区别，使其具有多级刚度的特点，用来满足汽车行驶过程中不同工况的要求。克服了长弧形螺旋弹簧的双质量飞轮因为长弧形弹簧半径较大，所以在工作的过程中弹簧容易产生较大的变形影响扭转性能，加剧弹簧的磨损影响使用寿命的缺点。如图1-3所示是一种短直弹簧式双质量飞轮扭转减振器，这样的结构设计更加有利于充分发挥双质量飞轮的减振性能。图1-3短轻直弹簧式双质量飞轮（3）径向弹簧式双质量飞轮如下图1-4所示，是采用了径向弹簧式双质量飞轮的结构图。采用径向弹簧的双质量飞轮扭转减振器，径向弹簧一端布置与次级飞轮上，另一端布置于初级飞轮上，通过弹簧的偏心布置，具有非线性扭转刚度的特点。由于其几何布置特点，其具有高度的非线性扭转特性。但是径向弹簧的双质量飞轮结构较为复杂，精度要求较高。
华南理工大学硕士学位论文6图1-6空气阻尼式双质量飞轮（6）液力阻尼式双质量飞轮液力阻尼双质量飞轮是上个世纪九十年代时出现的一款双质量飞轮产品，其工作原理是通过液压管路将初级飞轮与次级飞轮连接起来。外接液压泵，通过控制电磁阀控制管路中的压力来达到对扭转减振器内阻尼力的大小进行控制的效果，虽然液力阻尼式质量飞轮减振效果非常优越，但其结构较为复杂、加工困难且控制系统不易实现。如图1-7所示。图1-7液压阻尼式双质量飞轮（7）离心摆式双质量飞轮此外还可在双质量飞轮上装配离心摆，如图1-8所示，LUK公司2008年成功试制了第一款离心摆式双质量飞轮，即将离心摆与双质量飞轮结合起来，使其既具有双质量飞轮的功能又具有离心摆的功能，相比于传统双质量飞轮而言，它可产生平衡力矩，消除主谐次激励，并且可通过调整离心摆的个数及位置，从而使其达到最佳性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双质量飞轮扭转特性分析与整车试验研究[J]. 陈龙,史文库,陈志勇,刘国政,刘鹤龙. 汽车工程. 2019(11)
[2]双质量飞轮对动力传动系统NVH性能的影响分析[J]. 郑光泽,王池,郝涛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(05)
[3]非线性不等式约束优化问题的指数型精确罚函数算法[J]. 杨莲,姚奕荣. 上海大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]双质量飞轮性能参数优化设计方法[J]. 陈雷,邓明然,江征风. 内燃机学报. 2012(03)
[5]双质量飞轮的弧形弹簧角刚度计算及优化设计[J]. 陈德民,黄正,凌超,孙伟. 中国机械工程. 2010(14)
[6]拉格朗日-拟牛顿法解约束非线性规划问题[J]. 桂胜华,周岩. 同济大学学报(自然科学版). 2007(04)
[7]弧形螺旋弹簧弹性特性分析方法研究[J]. 陈涛,吕振华,苏成谦. 中国机械工程. 2006(05)
[8]双质量飞轮-周向短弹簧型扭振减振器弹性特性设计原理及性能分析[J]. 吕振华,吴志国,陈涛. 汽车工程. 2003(05)
[9]碟形弹簧的工程设计计算方法[J]. 葛嫏. 福州大学学报(自然科学版). 1995(01)
博士论文
[1]轿车双质量飞轮动力特性研究[D]. 陈雷.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于整车传动系的双质量飞轮的结构设计与性能优化[D]. 程海峰.吉林大学 2011
[2]双质量飞轮系统扭振特性研究[D]. 刘云.武汉理工大学 2009
[3]基于ADAMS的弧形螺旋弹簧双质量飞轮仿真分析[D]. 周建刚.华中科技大学 2006
本文编号：3330725
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