本文關鍵詞：考慮發(fā)動機耦合振動影響的齒形鏈正時傳動系統(tǒng)動力學分析

  更多相關文章： 發(fā)動機 正時傳動系統(tǒng) 耦合振動 動力學 測試

【摘要】：齒形鏈正時傳動系統(tǒng)作為發(fā)動機的重要組成部分,其動力學特性直接影響發(fā)動機的動力性、燃油經(jīng)濟性與NVH性能。傳統(tǒng)的齒形鏈正時傳動系統(tǒng)動力學研究僅停留在單體模型,沒有考慮發(fā)動機系統(tǒng)耦合振動的影響。本文建立了考慮發(fā)動機耦合振動影響的齒形鏈正時傳動系統(tǒng)動力學模型,深入研究了發(fā)動機耦合振動特性對齒形鏈正時傳動系統(tǒng)NVH性能的影響機理。本文首先基于運動機構的振動響應分析理論,建立了包括機體、曲柄連桿機構、配氣機構、正時傳動系統(tǒng)的發(fā)動機耦合振動響應分析模型。利用AVL EXCITE仿真分析軟件分別建立正時傳動系統(tǒng)單體模型(單體模型)、考慮閥系振動影響的正時傳動系統(tǒng)耦合模型(閥系耦合模型)、考慮發(fā)動機振動影響的正時傳動系統(tǒng)耦合模型(發(fā)動機耦合模型),計算得到發(fā)動機在最大轉矩與最大功率時的正時傳動系統(tǒng)動力學特性。通過三個模型結果的分析,明確了發(fā)動機系統(tǒng)彈性振動對鏈節(jié)角速度、鏈節(jié)運行軌跡、鏈節(jié)與各單元的接觸力、鏈節(jié)內(nèi)力、定軌受力、進、排氣凸輪軸鏈輪的角速度波動、各截面張力的影響機理。其次,本文在閥系耦合模型的基礎上,分析了曲軸轉速波動與液壓張緊器預緊力對正時傳動系統(tǒng)動力學性能的影響。結果表明:鏈節(jié)與各單元的接觸力均受轉速波動影響較大;張緊器柱塞受力、動軌受力、鏈節(jié)與各鏈輪接觸力、各截面最大張力均隨液壓張緊器預緊力的增大而增大,凸輪軸鏈輪的角度波動隨液壓張緊器預緊力的增大而減小。最后,搭建正時傳動系統(tǒng)鏈條動態(tài)張力測試系統(tǒng),在發(fā)動機臺架上測得動軌應變與定軌應變,通過已標定的對應關系推導出鏈條張力。并將試驗結果與發(fā)動機耦合仿真結果進行分析對比,結果表明:在誤差允許范圍內(nèi),鏈條張力變化規(guī)律基本吻合,驗證了正時傳動系統(tǒng)預測模型的可靠性。
【關鍵詞】：發(fā)動機 正時傳動系統(tǒng) 耦合振動 動力學 測試
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究齒形鏈正時傳動系統(tǒng)動力學的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 基于單體模型的正時傳動系統(tǒng)動力學分析9-12
• 1.2.1.1 鏈傳動動力學理論模型9-10
• 1.2.1.2 正時傳動系統(tǒng)動力學仿真分析10-12
• 1.2.2 基于耦合模型的正時傳動系統(tǒng)動力學分析12-13
• 1.2.2.1 正時鏈與正時閥系耦合系統(tǒng)動力學分析12
• 1.2.2.2 正時鏈與發(fā)動機系統(tǒng)耦合動力學分析12-13
• 1.2.3 鏈傳動動力學試驗13-14
• 1.2.4 存在的不足14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 2 發(fā)動機耦合振動分析模型16-40
• 2.1 運動機構的振動響應分析17-21
• 2.1.1 運動機構在整體坐標系下的振動17-18
• 2.1.2 運動機構振動響應方程18-19
• 2.1.3 運動機構振動方程的模態(tài)解析方法19-21
• 2.2 發(fā)動機曲柄連桿機構動力學分析模型21-26
• 2.2.1 活塞振動響應分析模型21-22
• 2.2.2 連桿振動響應分析模型22-23
• 2.2.3 曲軸振動響應分析模型23-24
• 2.2.4 機體振動響應分析模型24-26
• 2.3 發(fā)動機配氣機構動力學分析模型26-29
• 2.3.1 凸輪軸振動響應分析模型27-28
• 2.3.2 閥系組振動響應分析模型28-29
• 2.4 發(fā)動機正時傳動系統(tǒng)動力學分析模型29-35
• 2.4.1 鏈條振動響應分析模型29-34
• 2.4.2 定軌、動軌振動響應分析模型34
• 2.4.3 液壓張緊器振動響應分析模型34-35
• 2.5 發(fā)動機系統(tǒng)耦合振動分析模型35-39
• 2.6 本章小結39-40
• 3 正時傳動系統(tǒng)耦合振動分析40-68
• 3.1 模型定義40-46
• 3.1.1 關鍵參數(shù)設置40-44
• 3.1.2 邊界條件及分析工況44-46
• 3.2 正時傳動系統(tǒng)動力學特性分析46-60
• 3.2.1 鏈節(jié)角速度分析46-48
• 3.2.2 鏈節(jié)運行軌跡48-49
• 3.2.3 鏈節(jié)與各單元接觸力分析49-52
• 3.2.4 鏈節(jié)與鏈節(jié)之間的受力分析52-53
• 3.2.5 定軌法向受力及頻譜分析53-55
• 3.2.6 凸輪軸鏈輪角速度波動55-57
• 3.2.7 正時傳動系統(tǒng)各截面張力57-60
• 3.3 關鍵參數(shù)對正時傳動系統(tǒng)動力學性能影響分析60-66
• 3.3.1 轉速波動對正時傳動系統(tǒng)的動力學性能影響60-62
• 3.3.2 液壓張緊器預緊力對正時傳動系統(tǒng)動力學性能影響62-66
• 3.4 本章小結66-68
• 4 正時鏈條動態(tài)張力試驗68-74
• 4.1 試驗標定68-71
• 4.1.1 鏈條應變與鏈條張力標定68-70
• 4.1.2 定、動軌應變與鏈條應變標定70-71
• 4.2 臺架試驗71-72
• 4.3 試驗數(shù)據(jù)分析72-73
• 4.4 本章小結73-74
• 5 結論與展望74-76
• 致謝76-78
• 參考文獻78-80
• 附錄80

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