收藏本站
《长春理工大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析

丁原  
【摘要】: 目前国产汽车离合器扭振减振器的设计水平较低,我国汽车离合器生产企业普遍缺乏自主开发能力,多数还停留在仿制阶段,性能指标匹配缺乏理论依据。 随着汽车技术的发展,未来汽车的发展方向对车辆的乘坐舒适性和驾驶的平顺性等方面要求更加严格,提高离合器扭振减振器的传扭能力、延长其使用寿命、简化操作已成为离合器行业目前发展的趋势。结合某一车型,建立完善的汽车传动系统扭振力学分析模型,系统地分析汽车传动系摩擦离合器扭振减振器的扭振特性,并在其理论指导下进行有效的减振器设计参数的选取计算和匹配,提高国产离合器扭振减振器的设计制造水平,是目前国产离合器行业亟需解决的研发课题之一。 论文结合长春一汽东光离合器有限公司的生产实际需要,在吉林省工业信息厅汽车产业办项目“大众DSP210J摩擦弹簧离合器的研究”的资助下,对汽车摩擦离合器扭振减振器的工作特性与性能参数的选取和匹配等问题进行了深入系统的研究和分析。建立了汽车动力传动系统扭振力学模型,系统地对比研究了不同类型的离合器扭振减振器对于汽车传动系固有特性的影响规律,给出了影响扭振器性能的主要参数的确定办法,通过试验验证了所研究的扭振器设计参数的确定办法是有效合理的。本文可为改善国产汽车离合器的工作性能、提高产品质量提供理论保障,对于提高此类产品的国产化水平具有一定的实用价值。 采用多自由度质量—刚度—阻尼的离散化扭振分析模型对汽车动力传动系统进行扭振分析,建立了更接近实际系统的17自由度的整车动力传动系统扭振力学模型和整车怠速下的动力传动系统扭振力学模型,将正常行驶状态和怠速状态的动力学方程进行了统一,根据扭振系统动力学方程进行了传动系统有无扭振减振器和采用不同扭振减振器两种情况下的固有特性对比计算分析。对车辆动力传动系统扭振的激励源和主要激励即发动机激励力矩进行了分析,结合实际测量数据建立了发动机扭振激励的输出曲线,并结合传动系统固有特性讨论了临界转速问题,对汽车摩擦离合器扭振减振器的减振效果进行了评价。建立了整车动力传动系统虚拟样机,对汽车摩擦离合器扭振减振器在汽车动力传动系统中的减振性能进行了仿真分析。研究分析结果显示:在低阶频率范围内,对于四冲程六缸发动机,三次主谐量是扭转振动需要考虑的主要激励。尽管不带有扭振减振器的汽车离合器结构相对简单,但采用扭振减振器对于降低汽车扭振系统的振动和提高乘坐的舒适性具有积极的意义。汽车摩擦离合器扭振减振器对于传动系统具有明确的减振能力和调节系统固有频率的功能,输入激励通过其之后运动振幅明显减小,减少了共振工况的出现,可有效降低传动系的振动和噪音,改善传动系统的运动学及动力学性能。怠速状态下,CTD式扭振减振器对通过其之后的动力系统减振效果不明显,对于没有通过离合器的部分,基本不具备减振功能。而DMF式扭振减振器较CTD扭振器有明显的减振优势,可较大地改变整车动力传动系统扭振的固有特性,相对降低传动系的扭振状况,进而提高传动系各部件的使用寿命。尤其是怠速工况下,DMF相对CTD的减振优势更加显著。 采用优化设计的理论和方法探讨了汽车离合器扭振减振器设计参数的合理选择及配置问题。以传统的CTD式扭振器为研究对象,确定了以扭振减振器刚度和阻尼为优化设计变量,并根据实际生产能力确定了约束条件,以变速器传动轴扭转角最大值的最小化为目标函数,建立了CTD式扭振器的优化设计数学模型,采用一维搜索优化设计方法,利用ADAMS软件的参数优化系统进行了优化计算。以此为基础,讨论了DMF式扭振器参数的选取原则及方法,重点探讨了第2质量飞轮与第1质量飞轮转动惯量比的优化选取方法。结果显示,合理的扭振减振器性能参数对于改善传动系统的扭转振动工况有重要意义,可减小扭振振幅,提高传动系统运转的平稳性,进而改善传动系统扭转力矩的波动。经参数优化后的扭振减振器可进一步改善传动系的扭转工况,对于减轻传动系的扭振负担有着积极的意义。本文针对CTD式减振器刚度和阻尼参数以及DMF减振器第2质量飞轮与第1质量飞轮转动惯量比值采用的优化设计方法,对于汽车离合器扭振减振器设计参数的合理选取和匹配是一种实用的、可靠的计算方法,而且文中的优化思想和计算方法并不局限于某一类车型和特定的汽车离合器扭振器的设计,适用于各类乘用车的干摩擦片式离合器扭振减振器设计参数的选取,应用场合改变时,只需根据具体情况修正优化数学模型即可,是在国产汽车摩擦离合器的改进设计方法上做的新的尝试。 结合传统的CTD扭振器的设计经验,基于扭振减振器主要性能参数的选取和匹配分析工作的理论指导,进行了双质量飞轮式扭振器的结构设计与主要零部件的计算分析,给出了主要构件的三维立体模型,重点探讨了双质量飞轮的核心部件弧形弹簧的弹性特性和设计参数的选取办法,对双质量飞轮的薄弱环节进行了强度分析,对双质量飞轮的扭振性能作了仿真分析。结合理论分析和仿真试验结果显示,文中对弧形弹簧的特性分析以及在其基础之上的设计参数的确定方法,对于双质量飞轮扭振器的研发是实用可行的,同时也对开发和研究其它规格的双质量飞轮产品有较大的参考价值。与CTD式减振器的结构相比,采用双质量飞轮减振成本较高,加工制造困难且维修不便。减振弹簧分布半径增大,在发动机高速转动下,弹簧径向的离心力和切向的变形量增加,易使弹簧的磨损加剧。又由于双质量飞轮的结构空间布置困难,故限制了其的进一步广泛应用。 借鉴CTD式扭振减振器的试验方法及标准,以一东离合器厂现有的试验设备为基础,给出了汽车摩擦离合器扭振减振器总成扭振特性试验、耐高速试验、总成扭转疲劳耐久试验等几种关于汽车扭振器试验的试验设备、方法及流程,并作了双质量飞轮扭振器的道路交通耐久性试验。试验结果显示所设计的扭振扭振器是满足使用要求的。 本文在国产汽车摩擦离合器制造行业中的研究和分析方法上做了一些新的尝试,·对于汽车离合器扭振减振器的优化和改进设计,提高汽车摩擦离合器性能,改善汽车传动系统扭转振动工作状态具有较大的参考价值,可促进离合器行业进一步发展,有助于国产离合器制造企业获得可观的经济效益和社会效益。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U463.211

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 漓沙;;采埃孚的创新商用车技术[J];汽车与配件;2011年34期
2 杨英慧;;汽车节能原理与措施[J];湖南农机;2011年05期
3 贺建哲;;主减速器及差速器总成的使用维护与检修[J];汽车维修;2011年08期
4 徐晓春;朱洪;吴妙仙;;汽车变速器润滑[J];汽车工程师;2011年06期
5 范明强;;现代缸内直喷式汽油机(十八)[J];汽车维修与保养;2011年08期
6 吴君棋;丁建明;殷小亮;;膜片弹簧离合器工作过程的仿真研究[J];机电工程;2011年07期
7 赵鹏威;;汽车离合器总成综合性能检测设备的研制与开发[J];科技创新导报;2011年19期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘昌锦;岳伟甲;乐群;;一种并联型混合动力汽车控制系统研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
2 任国清;;HFC6700轻型客车制动过程的仿真计算[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 马德平;法士特前三个季度产销突破95亿元[N];中国工业报;2010年
2 本报记者 栾保华;发挥科技优势 开发全球市场[N];中国汽车报;2000年
3 魏安军;得标准者得市场[N];中国质量报;2002年
4 通讯员 刘赞扬 记者 汪永安;创新基金催生科技“小巨人”[N];安徽日报;2011年
5 本报记者 管斌;加快技术升级 创新企业管理[N];经济日报;2011年
6 记者 吴侠;“创新基金”助推我省中小企业快速发展[N];安徽经济报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 丁原;汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析[D];长春理工大学;2009年
2 严正峰;双质量飞轮设计与制造的关键技术研究[D];武汉理工大学;2009年
3 程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁晨恒;轿车传动系扭振实验技术研究[D];重庆大学;2010年
2 林莹杰;汽车传动系冲击性能分析系统的研究[D];长春工业大学;2010年
3 刘铁军;汽车传动系冲击耐久性试验台控制与故障诊断系统的研究[D];长春工业大学;2011年
4 雷嗣军;汽车动力传动系参数匹配与仿真优化[D];浙江大学;2010年
5 李峰;汽车发动机与传动系参数的优化匹配[D];大连理工大学;2003年
6 申爱玲;CA7204MT汽车动力传动系统参数优化匹配[D];中南大学;2011年
7 徐世彦;汽车动力传动系双质量飞轮式扭振减振器的研究[D];吉林大学;2007年
8 路波;汽车传动系行驶工况模拟试验研究[D];重庆工学院;2008年
9 王砚红;汽车动力传动系双质量飞轮式扭振减振器的结构设计与动力学特性研究[D];吉林大学;2005年
10 赵孝峰;汽车双质量飞轮扭振系统结构分析与性能研究[D];重庆大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026