【摘要】：液壓自動張緊器作為汽車發(fā)動機正時鏈系統(tǒng)中的關(guān)鍵核心零部件，其性能參數(shù)的設(shè)計及動態(tài)特性對于改善正時鏈的傳動特性，提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性以及減小振動與噪聲等方面具有重要的影響。盡管液壓張緊器已普遍應(yīng)用于汽車發(fā)動機中，但關(guān)鍵的專利技術(shù)以及核心研究成果均掌握在少數(shù)發(fā)達國家手中，國內(nèi)還沒有形成系統(tǒng)而完整的設(shè)計與分析方法。因此，本文在深入研究不同結(jié)構(gòu)型式液壓張緊器的性能特點及工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合吉林省重大科技專項“現(xiàn)代汽油發(fā)動機正時齒形鏈系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”項目，設(shè)計了一款適用于該汽油發(fā)動機正時齒形鏈系統(tǒng)的液壓自動張緊器，針對各個部件的運動特點以及油液的流動特性，建立了液壓張緊器的動力學數(shù)學模型，，提出了一套完整的設(shè)計、分析與試驗研究方法。 論文根據(jù)發(fā)動機規(guī)格參數(shù)、液壓張緊器安裝位置、正時系統(tǒng)的布局型式以及正時鏈條的疲勞破斷載荷和系統(tǒng)噪音指標要求等，借助于有限元以及多體動力學分析工具，并在深入研究液壓張緊器中各個參數(shù)對于系統(tǒng)響應(yīng)特性影響的基礎(chǔ)上，提出了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的液壓張緊器的設(shè)計方法，詳細闡述了各個零部件在設(shè)計過程中具體的設(shè)計邊界以及設(shè)計原則，基于赫茲理論校核了張緊器柱塞的PV值，并利用有限元技術(shù)以及多體動力學中的剛?cè)狁詈戏治龇椒ǚ謩e對棘爪大齒和小齒進行了沖擊強度校核，分析結(jié)果表明所設(shè)計的棘爪滿足強度要求；利用有限元工具對殼體進行了模態(tài)分析，滿足頻率要求。 針對所設(shè)計的液壓張緊器，利用現(xiàn)代多體動力學工具，建立了液壓張緊器的動力學模型，分析了在不同激勵頻率和振幅，不同油液溫度，不同供油壓力，不同油液空氣含量等工況下液壓張緊器的動態(tài)響應(yīng)特性以及阻尼特性。 根據(jù)正時鏈條對液壓張緊器的激勵形式及特點，設(shè)計了一款適用于各種結(jié)構(gòu)型式及安裝布局型式的液壓張緊器性能測試試驗臺。利用該試驗臺對本文所設(shè)計的液壓張緊器進行了動態(tài)特性測試試驗，測試了在不同激勵頻率和振幅下的液壓張緊器的最大作用反力，試驗結(jié)果表明測量值均不超過設(shè)計允許范圍，滿足設(shè)計要求。基于動力學模型所得到的分析計算值和試驗測量值具有較高的一致性，分析計算值能夠很好的反應(yīng)實際中液壓張緊器的動態(tài)性能變化，因此該分析計算方法能夠很好的預測液壓張緊器的動力學響應(yīng)特性，可以作為一個有效的工具來設(shè)計液壓張緊器，從而縮短設(shè)計周期，節(jié)省開發(fā)成本。 綜上，本文所設(shè)計的液壓張緊器符合設(shè)計要求，滿足實際工況需要，論文的研究成果對于我國自主設(shè)計高性能、高可靠性的液壓張緊器具有非常重要的理論意義及工程指導價值。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U464

【參考文獻】

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1 王淑坤,孟繁忠,程亞兵,王懷宇;汽車發(fā)動機正時鏈的多沖特性[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2005年04期

2 馬良U

本文編號：2576879