離合器扭振對車內(nèi)噪聲影響研究
發(fā)布時間:2021-09-21 23:50
離合器總成是汽車動力傳動系統(tǒng)中的重要部件,是進(jìn)行動力切換的主要執(zhí)行部件,能有效地將發(fā)動機(jī)與后續(xù)傳動部件之間的動力傳輸進(jìn)行切斷與連接。由于發(fā)動機(jī)動力輸出的不連續(xù)性,動力在傳輸過程中會產(chǎn)生扭矩波動,扭矩波動的外在表現(xiàn)為傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動,也就是傳動系統(tǒng)的扭振現(xiàn)象。離合器總成在接合過程中的自激振動以及接合后轉(zhuǎn)矩反沖是傳動系統(tǒng)對車內(nèi)振動的重要激勵,此外離合器從動盤中扭轉(zhuǎn)減振器是傳動系統(tǒng)中對發(fā)動機(jī)扭振輸入的重要隔離系統(tǒng);诖,針對國內(nèi)某四缸發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)MPV的扭振問題,本文對離合器扭振特性對車內(nèi)噪聲的影響進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究。首先,本文通過臺架測試采集研究車型的發(fā)動機(jī)缸壓力,運(yùn)用力學(xué)和運(yùn)動學(xué)方程推導(dǎo)了發(fā)動機(jī)激勵的計(jì)算方法及主要設(shè)計(jì)參數(shù),搭建了發(fā)動機(jī)激勵的數(shù)學(xué)計(jì)算模型,通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算出發(fā)動機(jī)的扭矩載荷,得出該車型發(fā)動機(jī)在加速工況下的激勵特性。其次,搭建傳動系統(tǒng)扭振分析模型;運(yùn)用集中質(zhì)量分散建模的方法將傳動系統(tǒng)拆分成多個單獨(dú)擁有慣量的獨(dú)立部件,通過三維軟件測量傳動系關(guān)鍵部件的慣量,利用有限元軟件對傳動系關(guān)鍵部件的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行仿真計(jì)算。利用LMS.virtual.motion搭建1D的簡易傳...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
摩擦系數(shù)-滑移速度關(guān)系圖
第1章緒論5在單摩擦模型中,當(dāng)摩擦系數(shù)梯度為正時,系統(tǒng)收斂,摩擦系數(shù)梯度為負(fù)時,很容易產(chǎn)生負(fù)阻尼而時系統(tǒng)發(fā)散[9]。圖1.3a中為典型收斂振動系統(tǒng),圖1.3b中振動信號為典型的發(fā)散型系統(tǒng)。a)典型收斂振動系統(tǒng)b)典型發(fā)散振動系統(tǒng)圖1.3常規(guī)振動系統(tǒng)位移-時間圖在離合器實(shí)際工作過程中,除了系統(tǒng)發(fā)散外,其接合過程的抖動還與激勵頻率有關(guān),在汽車起步或者換擋過程中,離合器從動部分會受到發(fā)動機(jī)二階激勵以及自身安裝或工藝原因?qū)е碌囊浑A激勵。當(dāng)該激勵頻率與系統(tǒng)模態(tài)耦合時,該振動會急劇放大,導(dǎo)致接合過程中發(fā)生劇烈抖動。1.3.3離合器的從動盤扭轉(zhuǎn)減振器安裝于離合器從動盤上的扭振減振離合器從動盤式扭振減振器(CTD),由彈性元件(減振彈簧)和阻尼裝置(摩擦環(huán))組成,在結(jié)構(gòu)上與離合器從動盤做一個整體,如圖1.4所示。圖1.4從動盤扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)示意圖
第2章發(fā)動機(jī)的激勵提取11第2章發(fā)動機(jī)的激勵提取發(fā)動機(jī)是動力傳動系統(tǒng)的主要振動激勵源,由于發(fā)動機(jī)自身的工作特點(diǎn),其會產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速相關(guān)的周期性的扭轉(zhuǎn)與垂向激勵。在進(jìn)行動力傳動系統(tǒng)集成匹配時,發(fā)動機(jī)的周期性激勵很容易激發(fā)傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)模態(tài)引發(fā)扭振問題。根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作特點(diǎn),發(fā)動機(jī)動力主要來源于發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒產(chǎn)生爆炸沖擊力推動活塞連桿機(jī)構(gòu)做功[27]。但是大多數(shù)發(fā)動機(jī)都是4沖程發(fā)動機(jī),其整個做功過程包括進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個流程,也就是說發(fā)動機(jī)的動力輸出是不連續(xù)的、具有周期性的。發(fā)動機(jī)的周期性激勵是傳動系統(tǒng)甚至是整車的重要振動激勵源。為了減緩發(fā)動機(jī)動力不連續(xù)性引發(fā)的問題,發(fā)動機(jī)內(nèi)的汽缸數(shù)由原來單缸逐步發(fā)展為后續(xù)的四缸、六缸、八缸。由于受到布置空間的限制,目前國內(nèi)的乘用車大部分使用的是直列四缸發(fā)動機(jī),其主要激勵表現(xiàn)為發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)頻的二階次激勵。2.1發(fā)動機(jī)的主要激勵對于單缸發(fā)動機(jī)而言,發(fā)動機(jī)在工作過程中的主要激勵形式主要有兩種,第一,活塞連桿機(jī)構(gòu)在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動時由于自身重力產(chǎn)生的慣性力,其主要方向是沿著氣缸中心線;第二,活塞連桿機(jī)構(gòu)在帶動曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時引發(fā)的傾覆力矩,其方向沿著曲軸中線的方向[28][29]。圖2.1發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系示意圖為了更方便描述發(fā)動機(jī)的激勵特性,可搭建以曲軸中點(diǎn)O為原點(diǎn)的局部坐標(biāo)系O-xyz,如圖2.1所示,X軸方向由發(fā)動機(jī)曲軸原點(diǎn)指向飛輪中心點(diǎn),Z軸由原點(diǎn)沿氣缸中線指向活塞中心點(diǎn),Y軸由右手法則確定。由上文可知,該系統(tǒng)的主要激勵力沿Z軸方向往復(fù)慣性力Fz和繞X軸的傾覆力矩Rx。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]乘用車加速工況動力傳動系扭振分析與改進(jìn)[J]. 袁旺,田子龍,楊志堅(jiān),丁康. 汽車工程. 2018(01)
[2]離心擺吸振器及其在大轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)減振器上的應(yīng)用[J]. 吳虎威,吳光強(qiáng). 汽車工程. 2017(12)
[3]動力傳動系統(tǒng)振動特性對車內(nèi)噪聲影響分析[J]. 鄧江華,李燦,崔華閣. 汽車技術(shù). 2015(11)
[4]離合器接合過程中抖動及其影響因素的分析[J]. 胡宏偉,周曉軍,楊先勇,宮燃. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(03)
[5]內(nèi)燃機(jī)曲軸振動研究的內(nèi)容及方法[J]. 付魯華,呂興才,張寅豹. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2004(04)
[6]某車傳動系統(tǒng)扭振特性分析[J]. 魏來生. 車輛與動力技術(shù). 2003(03)
[7]傳動系統(tǒng)的扭振模態(tài)及其數(shù)學(xué)模型[J]. 龔慶壽,王敏之. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(01)
[8]旋轉(zhuǎn)軸系彎曲振動與扭轉(zhuǎn)振動耦合的分析[J]. 張勇,蔣滋康. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(06)
[9]汽車發(fā)動機(jī)扭振諧值的計(jì)算研究[J]. 羅永革,方卓毅,李徑定. 汽車技術(shù). 1999(09)
[10]汽車發(fā)動機(jī)扭振激振力矩的確定[J]. 劉圣田. 濟(jì)南交通高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 1996(S1)
博士論文
[1]濕式自動離合器接合過程特性的研究[D]. 胡宏偉.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]汽車離合器非線性扭轉(zhuǎn)振動分析[D]. 韓崇輝.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]電驅(qū)動AMT離合器起步控制研究[D]. 孔祥宇.湖南大學(xué) 2016
[3]基于離合器激振的汽車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動研究與模擬試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)[D]. 肖廣朋.長安大學(xué) 2014
[4]從動盤波形彈簧片對干式雙離合器扭矩傳遞特性的影響研究[D]. 姜彥.上海交通大學(xué) 2013
[5]微型客車動力傳動系統(tǒng)扭振及其對整車振動影響的研究[D]. 韓海蘭.吉林大學(xué) 2012
[6]車輛傳動系扭轉(zhuǎn)振動研究[D]. 廉超.重慶大學(xué) 2011
[7]汽車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動研究與實(shí)驗(yàn)[D]. 章春軍.西南交通大學(xué) 2011
[8]轎車傳動系扭振實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 袁晨恒.重慶大學(xué) 2010
[9]汽車雙質(zhì)量飛輪扭振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與性能研究[D]. 趙孝峰.重慶大學(xué) 2009
[10]汽車動力傳動系扭轉(zhuǎn)振動建模的關(guān)鍵問題研究[D]. 田蜀東.吉林大學(xué) 2008
本文編號:3402733
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
摩擦系數(shù)-滑移速度關(guān)系圖
第1章緒論5在單摩擦模型中,當(dāng)摩擦系數(shù)梯度為正時,系統(tǒng)收斂,摩擦系數(shù)梯度為負(fù)時,很容易產(chǎn)生負(fù)阻尼而時系統(tǒng)發(fā)散[9]。圖1.3a中為典型收斂振動系統(tǒng),圖1.3b中振動信號為典型的發(fā)散型系統(tǒng)。a)典型收斂振動系統(tǒng)b)典型發(fā)散振動系統(tǒng)圖1.3常規(guī)振動系統(tǒng)位移-時間圖在離合器實(shí)際工作過程中,除了系統(tǒng)發(fā)散外,其接合過程的抖動還與激勵頻率有關(guān),在汽車起步或者換擋過程中,離合器從動部分會受到發(fā)動機(jī)二階激勵以及自身安裝或工藝原因?qū)е碌囊浑A激勵。當(dāng)該激勵頻率與系統(tǒng)模態(tài)耦合時,該振動會急劇放大,導(dǎo)致接合過程中發(fā)生劇烈抖動。1.3.3離合器的從動盤扭轉(zhuǎn)減振器安裝于離合器從動盤上的扭振減振離合器從動盤式扭振減振器(CTD),由彈性元件(減振彈簧)和阻尼裝置(摩擦環(huán))組成,在結(jié)構(gòu)上與離合器從動盤做一個整體,如圖1.4所示。圖1.4從動盤扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)示意圖
第2章發(fā)動機(jī)的激勵提取11第2章發(fā)動機(jī)的激勵提取發(fā)動機(jī)是動力傳動系統(tǒng)的主要振動激勵源,由于發(fā)動機(jī)自身的工作特點(diǎn),其會產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速相關(guān)的周期性的扭轉(zhuǎn)與垂向激勵。在進(jìn)行動力傳動系統(tǒng)集成匹配時,發(fā)動機(jī)的周期性激勵很容易激發(fā)傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)模態(tài)引發(fā)扭振問題。根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作特點(diǎn),發(fā)動機(jī)動力主要來源于發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒產(chǎn)生爆炸沖擊力推動活塞連桿機(jī)構(gòu)做功[27]。但是大多數(shù)發(fā)動機(jī)都是4沖程發(fā)動機(jī),其整個做功過程包括進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個流程,也就是說發(fā)動機(jī)的動力輸出是不連續(xù)的、具有周期性的。發(fā)動機(jī)的周期性激勵是傳動系統(tǒng)甚至是整車的重要振動激勵源。為了減緩發(fā)動機(jī)動力不連續(xù)性引發(fā)的問題,發(fā)動機(jī)內(nèi)的汽缸數(shù)由原來單缸逐步發(fā)展為后續(xù)的四缸、六缸、八缸。由于受到布置空間的限制,目前國內(nèi)的乘用車大部分使用的是直列四缸發(fā)動機(jī),其主要激勵表現(xiàn)為發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)頻的二階次激勵。2.1發(fā)動機(jī)的主要激勵對于單缸發(fā)動機(jī)而言,發(fā)動機(jī)在工作過程中的主要激勵形式主要有兩種,第一,活塞連桿機(jī)構(gòu)在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動時由于自身重力產(chǎn)生的慣性力,其主要方向是沿著氣缸中心線;第二,活塞連桿機(jī)構(gòu)在帶動曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時引發(fā)的傾覆力矩,其方向沿著曲軸中線的方向[28][29]。圖2.1發(fā)動機(jī)坐標(biāo)系示意圖為了更方便描述發(fā)動機(jī)的激勵特性,可搭建以曲軸中點(diǎn)O為原點(diǎn)的局部坐標(biāo)系O-xyz,如圖2.1所示,X軸方向由發(fā)動機(jī)曲軸原點(diǎn)指向飛輪中心點(diǎn),Z軸由原點(diǎn)沿氣缸中線指向活塞中心點(diǎn),Y軸由右手法則確定。由上文可知,該系統(tǒng)的主要激勵力沿Z軸方向往復(fù)慣性力Fz和繞X軸的傾覆力矩Rx。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]乘用車加速工況動力傳動系扭振分析與改進(jìn)[J]. 袁旺,田子龍,楊志堅(jiān),丁康. 汽車工程. 2018(01)
[2]離心擺吸振器及其在大轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)減振器上的應(yīng)用[J]. 吳虎威,吳光強(qiáng). 汽車工程. 2017(12)
[3]動力傳動系統(tǒng)振動特性對車內(nèi)噪聲影響分析[J]. 鄧江華,李燦,崔華閣. 汽車技術(shù). 2015(11)
[4]離合器接合過程中抖動及其影響因素的分析[J]. 胡宏偉,周曉軍,楊先勇,宮燃. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(03)
[5]內(nèi)燃機(jī)曲軸振動研究的內(nèi)容及方法[J]. 付魯華,呂興才,張寅豹. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2004(04)
[6]某車傳動系統(tǒng)扭振特性分析[J]. 魏來生. 車輛與動力技術(shù). 2003(03)
[7]傳動系統(tǒng)的扭振模態(tài)及其數(shù)學(xué)模型[J]. 龔慶壽,王敏之. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(01)
[8]旋轉(zhuǎn)軸系彎曲振動與扭轉(zhuǎn)振動耦合的分析[J]. 張勇,蔣滋康. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(06)
[9]汽車發(fā)動機(jī)扭振諧值的計(jì)算研究[J]. 羅永革,方卓毅,李徑定. 汽車技術(shù). 1999(09)
[10]汽車發(fā)動機(jī)扭振激振力矩的確定[J]. 劉圣田. 濟(jì)南交通高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 1996(S1)
博士論文
[1]濕式自動離合器接合過程特性的研究[D]. 胡宏偉.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]汽車離合器非線性扭轉(zhuǎn)振動分析[D]. 韓崇輝.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]電驅(qū)動AMT離合器起步控制研究[D]. 孔祥宇.湖南大學(xué) 2016
[3]基于離合器激振的汽車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動研究與模擬試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)[D]. 肖廣朋.長安大學(xué) 2014
[4]從動盤波形彈簧片對干式雙離合器扭矩傳遞特性的影響研究[D]. 姜彥.上海交通大學(xué) 2013
[5]微型客車動力傳動系統(tǒng)扭振及其對整車振動影響的研究[D]. 韓海蘭.吉林大學(xué) 2012
[6]車輛傳動系扭轉(zhuǎn)振動研究[D]. 廉超.重慶大學(xué) 2011
[7]汽車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動研究與實(shí)驗(yàn)[D]. 章春軍.西南交通大學(xué) 2011
[8]轎車傳動系扭振實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 袁晨恒.重慶大學(xué) 2010
[9]汽車雙質(zhì)量飛輪扭振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與性能研究[D]. 趙孝峰.重慶大學(xué) 2009
[10]汽車動力傳動系扭轉(zhuǎn)振動建模的關(guān)鍵問題研究[D]. 田蜀東.吉林大學(xué) 2008
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