發(fā)布時間：2020-09-03 21:23

　　 摩擦離合器作為傳遞和中斷傳動系統(tǒng)動力的典型部件,在汽車傳動系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。它結(jié)構(gòu)簡單、傳遞的轉(zhuǎn)矩容量大、功率損耗少、成本低。為了能夠研究和分析離合器對傳動系統(tǒng)NVH性能的影響,本文針對離合器的非線性特性建立相關(guān)模型。在此基礎(chǔ)上針對汽車傳動系統(tǒng)一些NVH問題,離合器踏板舒適性以及離合器隔振性能等相關(guān)問題展開理論研究和試驗(yàn)分析�，F(xiàn)將這些工作歸納如下:(1)論述了膜片彈簧和波形片軸向剛度的非線性特性。對離合器軸向剛度進(jìn)行了理論建模和有限元建模。設(shè)計臺架試驗(yàn),通過試驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。研究了膜片彈簧工作點(diǎn)位置和波形片軸向壓縮量,力-位移特性曲線曲率對離合器力-位移特性的影響。分析了離合器軸向剛度特性對踏板力-位移特性的影響。搭建離合器踏板特性試驗(yàn)臺,測試踏板力-位移特性。針對一款踏板力存在問題的產(chǎn)品,提出改進(jìn)方案,利用試驗(yàn)驗(yàn)證方案的可行性。(2)研究了離合器扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)剛度和干摩擦阻力矩的多級分段線性,階躍特性的產(chǎn)生機(jī)理。建立包含雙曲正切函數(shù)的分段線性模型來表征離合器的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性,并設(shè)計試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在怠速工況下,變速箱內(nèi)空載齒輪副產(chǎn)生敲擊現(xiàn)象往往是由于離合器不能衰減來自發(fā)動機(jī)的扭振所引起的。建立包含離合器靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性的傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型,計算出空載嚙合齒輪副的動態(tài)響應(yīng)。分析離合器扭轉(zhuǎn)特性對敲擊的影響。提出避免傳動系統(tǒng)怠速敲齒離合器的一般性設(shè)計原則。依據(jù)此原則對一款存在怠速敲齒現(xiàn)象的汽車所安裝的離合器進(jìn)行改進(jìn)并進(jìn)行了整車驗(yàn)證。闡述了起步抖動和聳車的產(chǎn)生機(jī)理。利用離合器軸向剛度的有限元模型,建立了包含離合器壓緊力的非線性特性的傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型。研究了離合器非線性特性對起步抖動和聳車振動的影響。設(shè)計并進(jìn)行了整車試驗(yàn),對比了仿真與試驗(yàn)的結(jié)果并提出了改進(jìn)方案。(3)研究了離合器扭轉(zhuǎn)靜、動態(tài)特性的差異。設(shè)計了離合器扭轉(zhuǎn)減振器動態(tài)特性試驗(yàn),通過動剛度和滯后角表征扭轉(zhuǎn)減振器的動態(tài)特性。建立離合器扭轉(zhuǎn)動態(tài)模型,進(jìn)行了固有頻率試驗(yàn)和計算,驗(yàn)證了模型的正確性。利用該模型對多款離合器扭轉(zhuǎn)減振器動態(tài)特性進(jìn)行建模計算,驗(yàn)證了模型的通用性。(4)開展了離合器的隔振性能的研究和相關(guān)試驗(yàn)臺的設(shè)計與搭建工作。排除外界干擾因素,在臺架上實(shí)現(xiàn)離合器隔振性能的測試。建立了考慮離合器動態(tài)扭轉(zhuǎn)特性的試驗(yàn)臺動力學(xué)模型,仿真計算得到了離合器的隔振率,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。本文的建模與分析方法對離合器的正向開發(fā)設(shè)計有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.2
【部分圖文】：

第一章 緒論1.1 課題研究背景和意義隨著我國汽車市場的持續(xù)發(fā)展，消費(fèi)群體趨于多元化。越來越多的人在購車時，把汽車 NVH（Noise,Vibration and Harshness）性能作為重要指標(biāo)。汽車傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性對汽車的 NVH 性能有很大的影響。與車輛傳動系相關(guān)的 NVH 問題主要為中低頻振動現(xiàn)象和頻率在 20～16 000 Hz 范圍內(nèi)的噪聲現(xiàn)象[1]。按照前置前驅(qū)車輛傳動系大致的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、振動噪聲的類別及特征頻率范圍，將發(fā)動機(jī)、傳動系及制動器處一些主要的振動、噪聲現(xiàn)象整理見圖 1-1[1]。從圖中可以看出，離合器自身的抖動，發(fā)動機(jī)二階激勵，變速箱內(nèi)齒輪拍擊等 NVH 問題都可以通過離合器設(shè)計參數(shù)的調(diào)整，與發(fā)動機(jī)和變速器良好的匹配來實(shí)現(xiàn)控制。在離合器產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)初期，與傳動系統(tǒng)的相關(guān)匹配仿真及試驗(yàn)研究就顯得尤為重要。

(b) 試驗(yàn)現(xiàn)場圖 2-4 波形片力-位移特性試驗(yàn)臺1.力-位移傳感器 2.摩擦片 3.波形片 4.固定工裝 5.加緊工裝0.0 0.2 0.4 0.6 0.801000200030004000500060007000力(N)位移(mm)圖 2-5 波形片力-位移特性測試結(jié)果驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)見圖 2-6。將離合器總成水平放置在工位表面，軸心與試驗(yàn)臺。支撐環(huán)固定，作為支點(diǎn)。作動端向膜片彈簧小端施加壓力，至離合器

第二章 離合器離合器軸向剛度非線性特性建模方法研究3 4 5 6 7 8無波形片有波形片分離位移(mm)0 1 2 3 4 50.00.51.01.5壓盤位移(mm)無波形片有波形片分離位移(mmZ合器分離力-分離位移曲線 b) 有無波形片時的壓盤 2-7 有無波形片時的離合器分離力-分離位移曲線和壓盤位移

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2811975