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汽车传动系用双质量飞轮的设计方法与扭振隔振特性研究

李伟  
【摘要】: 目前,小排量(≤1.6L)轿车正逐渐得到人们的青睐,由于采用直列4缸发动机,传动系扭振噪声较大是普遍存在的现象。双质量飞轮式扭振减振器(DMF)能有效衰减动力传动系的扭振噪声,近年来发展十分迅速。然而只有少数国外汽车零部件供应商掌握DMF技术,国内至今还没有成熟的DMF设计理论和方法。而进口的DMF价格偏高,阻碍了其在小排量轿车上的广泛应用。因此,对DMF(特别是小排量轿车用DMF)进行研究具有实际意义。 本文对应用最为广泛的周向长弧形螺旋弹簧双质量飞轮(DMF-CS)的设计理论进行研究,得出了DMF-CS主要性能参数的设计原则或方法,特别是采用新的方法推导出弧形弹簧的计算公式。继而针对某自主小排量轿车QR车型设计出一款DMF-CS减振器,并进行试验研究。汽车的运行工况非常复杂,要求DMF-CS具有多级弹性特性。因此,进一步对DMF-CS的变刚度方案进行研究,并提出适合小排量轿车用且具有“理想弹性特性”的变刚度方案——变节距弧形弹簧。接着,对一种新式的、性能更加完善的离心摆式DMF-CS扭振减振器进行了研究。重点对其隔振原理进行推导分析,利用离心摆的固有频率与所在双质量飞轮一侧的转速成正比的特性,通过调整设计参数离心摆式DMF-CS减振器能彻底消除发动机点火频率的激励,极大地提高了隔振性能。最后基于虚拟样机技术,对该减振器的隔振性能仿真分析。


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