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基于整车传动系的双质量飞轮的结构设计与性能优化

作　者: 程海峰
导　师: 史文库
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 整车动力传动系双质量飞轮扭转振动结构设计仿真优化
分类号: U464.133.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 83次
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内容摘要

从18世纪瓦特蒸汽机的发明到现在汽车成为我们生活中的主导交通工具,在汽车发展的短短一百年的历史中它充当了一个非常重要的角色。随着汽车技术不断的推陈出新,各整车厂和零部件供应商之间日益紧密合作,不同品牌的汽车在使用性能和安全性能之间的差别也变得越来越小。相比之下,汽车的舒适性能如振动和噪声就常常成为区分汽车品牌好坏的重要因素之一。现在,人们已经意识到了解决汽车的振动和噪声问题在汽车设计过程中的重要性。因此,现在的汽车厂商都非常重视降低汽车的振动和噪声,以此满足人们对舒适性的要求。汽车的振动噪声问题是一门非常复杂的学科,它涉及汽车的很多方面,比如：发动机、车身、传动系等等。而汽车传动系作为汽车振动的主要激励源,对于它的研究就显的尤为重要。为此,人们针对传动系的扭转振动进行了大量的研究,提出了很多有效的解决措施：从发动机的皮带轮减振器、离合器从动盘式扭转减振器到现在的双质量飞轮。这些减振措施的出现表明了人们在研究传动系扭转振动方面取得了显著的进步,尤其是双质量飞轮的问世,使它迅速成为了汽车上隔振效果最好的装置。双质量飞轮是上世纪80年代末出现的汽车新配置,它位于传动系的发动机和离合器之间,除了起到传递扭矩的基本作用之外它的另一个作用就是降低传动系的扭转振动,起到隔振降噪的效果。通过选择合适的转动惯量、刚度和阻尼来调整整车传动系的固有频率,使传动系的固有频率避开发动机的激励频率,避免共振的产生,从而起到了隔振降噪的作用。本文针对某厂提供的整车传动系,建立了怠速工况和行驶工况下的传动系模型。在对传动系的扭振特性进行分析计算的基础上对双质量飞轮进行了结构设计和仿真优化。并利用Catia建立的双质量飞轮三维模型,尝试性的采用3d-MAX动画制作软件制作了双质量飞轮的演示动画。为了验证双质量飞轮的可靠性和扭转减振效果,制定了双质量飞轮的试验方案并对其进行了耐久性试验、台架试验和整车试验分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第1章绪论  9-25
  1.1 概述  9-14
    1.1.1 汽车动力传动系简介  10-11
    1.1.2 汽车动力传动系扭转振动分析及控制概述  11-14
  1.2 双质量飞轮的国内外研究现状  14-18
    1.2.1 双质量飞轮的国外研究现状  14-15
    1.2.2 双质量飞轮的国内研究现状  15-17
    1.2.3 双质量飞轮发展现状对比分析  17-18
  1.3 双质量飞轮的结构、原理和性能要求  18-24
    1.3.1 双质量飞轮的结构介绍  18-22
    1.3.2 双质量飞轮的工作原理  22-23
    1.3.3 双质量飞轮的基本性能和要求  23-24
  1.4 本文主要研究内容  24-25
第2章双质量飞轮的结构设计参数选择和三维建模  25-51
  2.1 DMF的结构布置设计思路  25-29
    2.1.1 双质量飞轮的整体结构布置  25-26
    2.1.2 弹簧结构的选取(即多级非线性变刚度的实现方案选取)  26-29
  2.2 DMF的参数选择  29-44
    2.2.1 DMF转动惯量的参数设计  29-31
    2.2.2 DMF阻尼参数的设计  31-32
    2.2.3 DMF弹性特性参数的设计  32-44
  2.3 双质量飞轮三维Catia模型的建立  44-46
  2.4 双质量飞轮的3ds-Max演示动画模型制作  46-49
  2.5 本章小结  49-51
第3章基于整车传动系的DMF仿真分析和优化  51-71
  3.1 整车动力传动系的扭振特性分析  51-61
    3.1.1 整车动力传动系扭振模型的建立  52-55
    3.1.2 整车动力传动系的固有扭振特性计算  55-61
  3.2 发动机的激励分析  61-62
  3.3 基于整车动力传动系的DMF仿真分析  62-67
    3.3.1 怠速工况下的仿真分析  63-65
    3.3.2 行驶工况下的仿真分析  65-67
  3.4 基于整车动力传动系的DMF优化设计  67-70
    3.4.1 参数变化对传动系隔振性能影响的设计研究  67-69
    3.4.2 基于整车传动系的DMF优化分析  69-70
  3.5 本章小结  70-71
第4章双质量飞轮的试验验证分析  71-79
  4.1 试验方案的制定  71-72
  4.2 双质量飞轮耐久性试验  72-73
  4.3 双质量飞轮台架试验  73-76
  4.4 双质量飞轮整车试验  76-77
  4.5 本章小结  77-79
第5章全文总结  79-81
参考文献  81-85
致谢  85

基于整车传动系的双质量飞轮的结构设计与性能优化

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