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基于ADAMS的弧形螺旋弹簧双质量飞轮仿真分析

周建刚  
【摘要】: 汽车动力传动系统的扭转振动主要由发动机的不规则周期性激励引起,其扭振及由扭振产生的噪声是影响汽车使用性能的一个重要因素。随着社会的发展,对车辆的乘坐舒适性要求愈来愈高,传统的离合器从动盘式扭转减振器已经越来越难以满足这种需要。双质量飞轮就是适应这种需要产生的一种新的传动系扭转减振器。 本文介绍了双质量飞轮的工作原理及采用各种不同结构扭转减振器的双质量飞轮的特点,提出了弧形弹簧螺线的参数方程,应用该参数方程可方便地绘制弧形螺旋弹簧,并可指导弧形螺旋弹簧的加工。基于该螺线方程,通过对受约束的弧形弹簧变形特点的分析,推导了弧形螺旋弹簧的扭转弹性特性计算公式,为双质量飞轮的设计及以下的仿真分析提供了依据。 根据以上的推导结果建立了采用弧形螺旋弹簧结构的双质量飞轮的三维实体模型和两种ADAMS虚拟样机模型,一种采用ADAMS柔性体弹簧模型,另一种采用ADAMS Torsion Spring模型模拟弹簧。对这两种模型进行了静弹性特性分析,并对第二种模型进行了强迫振动分析。静弹性特性分析的结果验证了前面得出的弹性特性公式;强迫振动分析的结果说明该双质量飞轮能够有效地改善传动系统的振动特性,并且,通过设置合适的阻尼系数,可以避免发动机启动过程中的共振。同时,第二种模型仿真的结果也说明了采用ADAMS Torsion Spring模型是一种可取的快速建模方法。 本文的研究工作对于弧形螺旋弹簧的设计、加工及进一步研究采用弧形长螺旋弹簧结构的双质量飞轮的使用性能提供了可供借鉴的方法。


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