离合器扭振对车内噪声影响研究
发布时间：2021-09-21 23:50
离合器总成是汽车动力传动系统中的重要部件,是进行动力切换的主要执行部件,能有效地将发动机与后续传动部件之间的动力传输进行切断与连接。由于发动机动力输出的不连续性,动力在传输过程中会产生扭矩波动,扭矩波动的外在表现为传动系统的转速波动,也就是传动系统的扭振现象。离合器总成在接合过程中的自激振动以及接合后转矩反冲是传动系统对车内振动的重要激励,此外离合器从动盘中扭转减振器是传动系统中对发动机扭振输入的重要隔离系统。基于此,针对国内某四缸发动机前置后驱MPV的扭振问题,本文对离合器扭振特性对车内噪声的影响进行了理论分析和试验研究。首先,本文通过台架测试采集研究车型的发动机缸压力,运用力学和运动学方程推导了发动机激励的计算方法及主要设计参数,搭建了发动机激励的数学计算模型,通过数学模型计算出发动机的扭矩载荷,得出该车型发动机在加速工况下的激励特性。其次,搭建传动系统扭振分析模型;运用集中质量分散建模的方法将传动系统拆分成多个单独拥有惯量的独立部件,通过三维软件测量传动系关键部件的惯量,利用有限元软件对传动系关键部件的扭转刚度进行仿真计算。利用LMS.virtual.motion搭建1D的简易传...
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦系数-滑移速度关系图
第1章绪论5在单摩擦模型中，当摩擦系数梯度为正时，系统收敛，摩擦系数梯度为负时，很容易产生负阻尼而时系统发散[9]。图1.3a中为典型收敛振动系统，图1.3b中振动信号为典型的发散型系统。a)典型收敛振动系统b)典型发散振动系统图1.3常规振动系统位移-时间图在离合器实际工作过程中，除了系统发散外，其接合过程的抖动还与激励频率有关，在汽车起步或者换挡过程中，离合器从动部分会受到发动机二阶激励以及自身安装或工艺原因导致的一阶激励。当该激励频率与系统模态耦合时，该振动会急剧放大，导致接合过程中发生剧烈抖动。1.3.3离合器的从动盘扭转减振器安装于离合器从动盘上的扭振减振离合器从动盘式扭振减振器(CTD)，由弹性元件(减振弹簧)和阻尼装置(摩擦环)组成，在结构上与离合器从动盘做一个整体，如图1.4所示。图1.4从动盘扭转减振器结构示意图
第2章发动机的激励提取11第2章发动机的激励提取发动机是动力传动系统的主要振动激励源，由于发动机自身的工作特点，其会产生与转速相关的周期性的扭转与垂向激励。在进行动力传动系统集成匹配时，发动机的周期性激励很容易激发传动系统的扭转模态引发扭振问题。根据发动机的工作特点，发动机动力主要来源于发动机内部燃烧产生爆炸冲击力推动活塞连杆机构做功[27]。但是大多数发动机都是4冲程发动机，其整个做功过程包括进气、压缩、做功、排气四个流程，也就是说发动机的动力输出是不连续的、具有周期性的。发动机的周期性激励是传动系统甚至是整车的重要振动激励源。为了减缓发动机动力不连续性引发的问题，发动机内的汽缸数由原来单缸逐步发展为后续的四缸、六缸、八缸。由于受到布置空间的限制，目前国内的乘用车大部分使用的是直列四缸发动机，其主要激励表现为发动机曲轴转频的二阶次激励。2.1发动机的主要激励对于单缸发动机而言，发动机在工作过程中的主要激励形式主要有两种，第一，活塞连杆机构在气缸内做往复运动时由于自身重力产生的惯性力，其主要方向是沿着气缸中心线；第二，活塞连杆机构在带动曲轴做旋转运动时引发的倾覆力矩，其方向沿着曲轴中线的方向[28][29]。图2.1发动机坐标系示意图为了更方便描述发动机的激励特性，可搭建以曲轴中点O为原点的局部坐标系O-xyz，如图2.1所示，X轴方向由发动机曲轴原点指向飞轮中心点，Z轴由原点沿气缸中线指向活塞中心点，Y轴由右手法则确定。由上文可知，该系统的主要激励力沿Z轴方向往复惯性力Fz和绕X轴的倾覆力矩Rx。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进[J]. 袁旺,田子龙,杨志坚,丁康. 汽车工程. 2018(01)
[2]离心摆吸振器及其在大转角扭转减振器上的应用[J]. 吴虎威,吴光强. 汽车工程. 2017(12)
[3]动力传动系统振动特性对车内噪声影响分析[J]. 邓江华,李灿,崔华阁. 汽车技术. 2015(11)
[4]离合器接合过程中抖动及其影响因素的分析[J]. 胡宏伟,周晓军,杨先勇,宫燃. 浙江大学学报(工学版). 2009(03)
[5]内燃机曲轴振动研究的内容及方法[J]. 付鲁华,吕兴才,张寅豹. 拖拉机与农用运输车. 2004(04)
[6]某车传动系统扭振特性分析[J]. 魏来生. 车辆与动力技术. 2003(03)
[7]传动系统的扭振模态及其数学模型[J]. 龚庆寿,王敏之. 湖南工程学院学报(自然科学版). 2002(01)
[8]旋转轴系弯曲振动与扭转振动耦合的分析[J]. 张勇,蒋滋康. 清华大学学报(自然科学版). 2000(06)
[9]汽车发动机扭振谐值的计算研究[J]. 罗永革,方卓毅,李径定. 汽车技术. 1999(09)
[10]汽车发动机扭振激振力矩的确定[J]. 刘圣田. 济南交通高等专科学校学报. 1996(S1)
博士论文
[1]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
硕士论文
[1]汽车离合器非线性扭转振动分析[D]. 韩崇辉.南京航空航天大学 2017
[2]电驱动AMT离合器起步控制研究[D]. 孔祥宇.湖南大学 2016
[3]基于离合器激振的汽车传动系统扭转振动研究与模拟试验台设计[D]. 肖广朋.长安大学 2014
[4]从动盘波形弹簧片对干式双离合器扭矩传递特性的影响研究[D]. 姜彦.上海交通大学 2013
[5]微型客车动力传动系统扭振及其对整车振动影响的研究[D]. 韩海兰.吉林大学 2012
[6]车辆传动系扭转振动研究[D]. 廉超.重庆大学 2011
[7]汽车传动系统扭转振动研究与实验[D]. 章春军.西南交通大学 2011
[8]轿车传动系扭振实验技术研究[D]. 袁晨恒.重庆大学 2010
[9]汽车双质量飞轮扭振系统结构分析与性能研究[D]. 赵孝峰.重庆大学 2009
[10]汽车动力传动系扭转振动建模的关键问题研究[D]. 田蜀东.吉林大学 2008
本文编号：3402733
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦系数-滑移速度关系图
第1章绪论5在单摩擦模型中，当摩擦系数梯度为正时，系统收敛，摩擦系数梯度为负时，很容易产生负阻尼而时系统发散[9]。图1.3a中为典型收敛振动系统，图1.3b中振动信号为典型的发散型系统。a)典型收敛振动系统b)典型发散振动系统图1.3常规振动系统位移-时间图在离合器实际工作过程中，除了系统发散外，其接合过程的抖动还与激励频率有关，在汽车起步或者换挡过程中，离合器从动部分会受到发动机二阶激励以及自身安装或工艺原因导致的一阶激励。当该激励频率与系统模态耦合时，该振动会急剧放大，导致接合过程中发生剧烈抖动。1.3.3离合器的从动盘扭转减振器安装于离合器从动盘上的扭振减振离合器从动盘式扭振减振器(CTD)，由弹性元件(减振弹簧)和阻尼装置(摩擦环)组成，在结构上与离合器从动盘做一个整体，如图1.4所示。图1.4从动盘扭转减振器结构示意图
第2章发动机的激励提取11第2章发动机的激励提取发动机是动力传动系统的主要振动激励源，由于发动机自身的工作特点，其会产生与转速相关的周期性的扭转与垂向激励。在进行动力传动系统集成匹配时，发动机的周期性激励很容易激发传动系统的扭转模态引发扭振问题。根据发动机的工作特点，发动机动力主要来源于发动机内部燃烧产生爆炸冲击力推动活塞连杆机构做功[27]。但是大多数发动机都是4冲程发动机，其整个做功过程包括进气、压缩、做功、排气四个流程，也就是说发动机的动力输出是不连续的、具有周期性的。发动机的周期性激励是传动系统甚至是整车的重要振动激励源。为了减缓发动机动力不连续性引发的问题，发动机内的汽缸数由原来单缸逐步发展为后续的四缸、六缸、八缸。由于受到布置空间的限制，目前国内的乘用车大部分使用的是直列四缸发动机，其主要激励表现为发动机曲轴转频的二阶次激励。2.1发动机的主要激励对于单缸发动机而言，发动机在工作过程中的主要激励形式主要有两种，第一，活塞连杆机构在气缸内做往复运动时由于自身重力产生的惯性力，其主要方向是沿着气缸中心线；第二，活塞连杆机构在带动曲轴做旋转运动时引发的倾覆力矩，其方向沿着曲轴中线的方向[28][29]。图2.1发动机坐标系示意图为了更方便描述发动机的激励特性，可搭建以曲轴中点O为原点的局部坐标系O-xyz，如图2.1所示，X轴方向由发动机曲轴原点指向飞轮中心点，Z轴由原点沿气缸中线指向活塞中心点，Y轴由右手法则确定。由上文可知，该系统的主要激励力沿Z轴方向往复惯性力Fz和绕X轴的倾覆力矩Rx。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进[J]. 袁旺,田子龙,杨志坚,丁康. 汽车工程. 2018(01)
[2]离心摆吸振器及其在大转角扭转减振器上的应用[J]. 吴虎威,吴光强. 汽车工程. 2017(12)
[3]动力传动系统振动特性对车内噪声影响分析[J]. 邓江华,李灿,崔华阁. 汽车技术. 2015(11)
[4]离合器接合过程中抖动及其影响因素的分析[J]. 胡宏伟,周晓军,杨先勇,宫燃. 浙江大学学报(工学版). 2009(03)
[5]内燃机曲轴振动研究的内容及方法[J]. 付鲁华,吕兴才,张寅豹. 拖拉机与农用运输车. 2004(04)
[6]某车传动系统扭振特性分析[J]. 魏来生. 车辆与动力技术. 2003(03)
[7]传动系统的扭振模态及其数学模型[J]. 龚庆寿,王敏之. 湖南工程学院学报(自然科学版). 2002(01)
[8]旋转轴系弯曲振动与扭转振动耦合的分析[J]. 张勇,蒋滋康. 清华大学学报(自然科学版). 2000(06)
[9]汽车发动机扭振谐值的计算研究[J]. 罗永革,方卓毅,李径定. 汽车技术. 1999(09)
[10]汽车发动机扭振激振力矩的确定[J]. 刘圣田. 济南交通高等专科学校学报. 1996(S1)
博士论文
[1]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
硕士论文
[1]汽车离合器非线性扭转振动分析[D]. 韩崇辉.南京航空航天大学 2017
[2]电驱动AMT离合器起步控制研究[D]. 孔祥宇.湖南大学 2016
[3]基于离合器激振的汽车传动系统扭转振动研究与模拟试验台设计[D]. 肖广朋.长安大学 2014
[4]从动盘波形弹簧片对干式双离合器扭矩传递特性的影响研究[D]. 姜彦.上海交通大学 2013
[5]微型客车动力传动系统扭振及其对整车振动影响的研究[D]. 韩海兰.吉林大学 2012
[6]车辆传动系扭转振动研究[D]. 廉超.重庆大学 2011
[7]汽车传动系统扭转振动研究与实验[D]. 章春军.西南交通大学 2011
[8]轿车传动系扭振实验技术研究[D]. 袁晨恒.重庆大学 2010
[9]汽车双质量飞轮扭振系统结构分析与性能研究[D]. 赵孝峰.重庆大学 2009
[10]汽车动力传动系扭转振动建模的关键问题研究[D]. 田蜀东.吉林大学 2008
本文编号：3402733
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3402733.html
