汽车双质量飞轮扭振减振器性能仿真分析与匹配

通过三维实体建模、试验和计算获取的所研究车型动力传动系动力学参数,分别建立了动力传动系在怠速和行驶工况下的扭转振动仿真分析模型,分析了双质量飞轮扭振减振器对动力传动系固有特性及强迫振动响应特性的影响,并对双质量飞轮扭振减振器的主要性能参数进行了设计匹配,该项研究为双质量飞轮扭振减振器的设计匹配提供了参考。     

汽车动力传动系双质量飞轮式扭振减振器特性分析

分析几种典型双质量飞轮式扭振减振器的结构,对其工作原理进行详细阐述,着重研究四种典型双质量飞轮式扭振减振器的弹性特性和扭转刚度,对汽车动力传动系双质量飞轮式扭振减振器的选型和设计具有一定的参考价值.     

双质量飞轮的弧形弹簧角刚度计算及优化设计

针对汽车传动系扭转振动的减振问题,根据某C级轿车性能参数,通过推导并运用弧形螺旋弹簧的角刚度公式,提出了以角度为主要变量的弧形螺旋弹簧优化设计方法;考察了双质量飞轮各参数对传动系统固有特性的影响,并通过仿真,分析了在典型工况下各参数对减振效果的影响;设计了适合该型车的双质量飞轮式扭振减振器,建立了仿真模型,通过扭振仿真对所设计的双质量飞轮进行了分析;最后,在实验台上进行了扭振减振测试实验,结果表明减振效果达到了设计要求。     

双质量飞轮扭振特性的仿真分析与优化

基于三缸发动机前置前驱汽车动力传动系统,建立了传动系扭振分析模型。采用MATLAB软件编制了扭振特性的求解界面,通过对比计算结果,分析了双质量飞轮扭转减振器在不同工况下对汽车振动的影响作用。通过灵敏度分析,使传动系扭振特性得到优化,为双质量飞轮扭转减振器的设计以及整车传动系统的匹配优化提供了依据和工具。     

双质量飞轮式扭振减振器性能检测试验台的设计

双质量飞轮是一种新型的扭振减振器,能够有效地降低车辆传动系统的扭转振动和噪声.当前国内对双质量飞轮的研究处于起步阶段,尚无成熟的性能检测方法与手段.通过对双质量飞轮减振原理分析,建立了双质量飞轮系统的扭振模型,提出性能检测试验台的设计方法.试验台具有适应性强,试验过程易控制,检测效率高等特点,其应用可有效降低双质量飞轮式扭振减振器实车检测的危险.通过台架试验结果,验证其可以有效检测出传动系统的扭振状况,为双质量飞轮减振效果的评估、双质量飞轮的设计、发动机-动力传动系统参数的匹配性设计提供参考.     

引入摩擦的周向短弹簧汽车双质量飞轮分析模型及扭振固有特性

首次将摩擦引入周向短弹簧汽车双质量飞轮的转矩和转角关系的分析计算,获得了与测试结果基本一致的转矩特性曲线的力学模型。由所建立的发动机—双质量飞轮式扭振减振器—传动系的动力学模型,分析各参数对系统固有频率的影响。将利用摩擦实现增大转矩和过载保护的理念引入双质量飞轮的设计,为高性能双质量飞轮的产品的开发提供设计思路,揭示引入摩擦的双质量飞轮减振器优良减振的内在本质。得到考虑摩擦特性的分析模型更具真实性和更有利于提高产品的减振性能的结论,以及使共振转速完全被隔离在发动机的工作转速之外,可通过调整双质量飞轮的扭转刚度k1和初级飞轮转动惯量J1及次级飞轮转动惯量J2而实现,增加J1而减小J2对避免共振的产生是有利的。     

两种扭振减振器减振性能的对比仿真和试验

以国产某中型柴油车为研究对象,应用ADAMS软件建立了汽车传动系统虚拟样机,对于目前两种典型汽车摩擦离合器扭振减振器即:从动盘式扭振减振器(CTD)和双质量飞轮式扭振减振器(DMF)在传动系中的减振作用进行了对比仿真分析,并结合物理仿真试验,充分说明了双质量飞轮式扭振减振器的减振优势和采用ADAMS软件模拟分析汽车传动系统性能的可行性。     

某DCT变速箱输入轴扭振幅值优化

汽车传动系的扭振会造成车内轰鸣或异响,扭振激励一般来自发动机的工作主阶次,通过扭振减振器向变速箱传递。因此,变速箱输入轴的扭振幅值是控制整个传动系扭振问题的第一要素。某款乘用车搭载6速湿式双离合变速箱（Wet Double Clutch Transmission,WDCT）,测得2挡至6挡的变速箱输入轴扭振幅值最大达494.38 rad/s2,不满足设计要求400 rad/s2。为解决变速箱输入轴扭振幅值过大问题,利用AMESim软件搭建包含双质量飞轮扭振减振器的全油门驱动工况下的扭振分析模型,以实车采集的发动机转速波动信号为激励源,通过仿真分析确定了双质量飞轮的初、次级质量转动惯量、扭转刚度、基础阻尼力矩及自由转角对变速箱输入轴扭振幅值的影响;通过正交试验,得到了传动系的优化设计方案,并通过实车验证了优化方案的有效性。该研究方法和思路为包含双质量飞轮扭振减振器的汽车传动系扭振优化提供了解决方案。     

双质量飞轮减振特性分析与试验研究

根据周向长弧形弹簧式双质量飞轮的结构和工作原理,结合机械系统动力学推导出双质量飞轮的扭转振动角度数学解析式。根据双质量飞轮的减振原理搭建了扭振测试试验台,并进行了大量的测试试验。研究与试验结果表明:经双质量飞轮减振后,车辆传动轴系的低频共振区处于汽车怠速转速以下,且扭振振幅得到了衰减,试验验证了双质量飞轮对发动机轴端扭振具有一定的抑制作用。同时,试验结果与理论计算结果较吻合,验证了理论分析的正确性。     

汽车双质量飞轮模拟装置的扭振特性试验

基于新型扭振减振器双质量飞轮扭振特性的研究,设计并建造了一种以变频器及扭振电动机为扭振激励源的双质量飞轮扭振特性模拟试验装置。该装置具有扭振激励、工作转速可调范围大,信号采集及处理方便的特点,能满足不同工况下双质量飞轮的测试要求,可有效降低实车检测的危险,提高测试效率。介绍了试验装置的设计原理和结构组成,并基于该装置对双质量飞轮空载、加载及卸载工况进行了扭振特性试验,分析了双质量飞轮主、副飞轮扭角振幅的变化情况。试验结果表明:空载工况下,怠速时电动机主轴端振动角度较大且存在多级共振;在发动机启停阶段和怠速时双质量飞轮起到隔振的效果,将共振转速降低到怠速转速以下;负载工况下,双质量飞轮起到减振的效果,使轴系的扭角幅值降低一半,减振后共振扭角约为0.005 rad。     

曲轴轴系的扭转振动计算

以一款自主研制的CFA系列压缩机的曲轴为例,介绍如何把实际的曲轴扭振系统换算成当量系统,如何进行曲轴轴系的扭转振动计算。     

列车车体扭转振动灵敏度分析

首先介绍了灵敏度分析的基本原理,然后基于一维波动方程,导出了标准梁的扭转振动频率方程,结合列车车体中空薄壁型腔截面的特点,根据不同位置的截面特性,将车体分成多段等截面梁,以获取不同车体分段的截面信息。运用刚度串联原理,引入与车体结构特征密切相关的修正系数,得到车体的一阶扭转振动频率方程。以某型高速列车为例,公式的解析计算结果与有限元结果的误差为-2.036%,在工程误差要求范围内。最后,以该解析公式为依据,选取了车体的8组设计参数对车体进行了灵敏度分析,并得到了对车体扭转振动频率影响较大的4组设计参数,为列车车体设计相关工作提供了设计参考依据。     

混合动力挖掘机轴系扭振特性

建立了混合动力挖掘机轴系的有限元分析模型,对轴系前5阶模态进行了计算。计算结果表明：与传统挖掘机相比,混合动力挖掘机轴系的1阶模态频率下降了270Hz;前2阶模态的振型均为扭转振动。建立了混合动力挖掘机轴系的动力学仿真模型,对轴系的扭振特性进行了仿真研究。仿真结果表明：混合动力系统轴系存在周期性的扭振,扭角变化幅度为±0.003°,扭振频谱存在峰值,峰值频率约为48.9Hz。建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,对不同转速下轴系的最大扭角进行了实验测试。实验结果表明：当混合动力系统轴系转速大于1100r/min时,轴系的最大扭角保持不变,约为0.003°;当混合动力系统轴系转速小于1100r/min时,轴系的最大扭角随转速的减小而增大;当轴系转速为896r/min时,轴系的最大扭角约为0.007°。     

PC仪器扭振测量系统

介绍一种测量轴系扭转振动的PC仪器,给出了工作原理,结构,功能及其应用实例。     

基于扭振信号的齿轮故障诊断研究

在分析了齿轮啮合扭振的基础上提出了利用轴系扭振信号进行齿轮诊断的方法,度验结果表明扭振信号受环境噪声影响小,对故障敏感,作为齿轮早期故障诊断信息来源的扭振信号优于传统的箱体振动信号,还介绍了一种适用于状态监测的扭振测试方法。     

低频扭转振动攻丝系统的研制

研制了单片机控制的步进电机式低频扭转振动攻丝系统,对软、硬件进行了综合测试,还设计了不同放大倍数、不同滤波频率的滤波放大电路。试验结果表明,对不同材料的振动攻丝均获得了良好的效果。     

曲轴弯曲振动对扭振测试精度的影响及实验

通过实验确定了弯曲振动的存在,且对扭振测量有较大影响;从磁电传感器电压特性出发,以弯曲振动影响下的传感器输出电压和瞬时转速表达式为基础,阐明了作用机理;研究了弯曲振动引起伪扭振信号的规律及频谱特征。研究表明,弯曲振动引起的伪扭振信号随着弯曲振动幅值的增加而增加,且各时刻(各齿)误差增大的程度不同;伪扭振信号的主要成分是弯曲振动阶数的前一阶和后一阶,且后一阶较大,与实验结果吻合。设计了整体式实验装置用以消除弯曲振动的影响,效果良好,为改善扭振测量精度提供了理论依据。     

高分辨率扭振测量方法及其应用

研究了一种高分辨率扭转振动测量方法及相应的脉冲调制解调方式,讨论了该方法的工作原理,实现的途径和在使用中存在的一些问题。列举了应用实例,并给出了齿轮箱故障的扭振诊断与利用箱体振动信号进行诊断的比较结果。该方法在实际应用中不但简单可靠,而且精度较高。由于扭振信号传递路径简单,信噪比高,故障特征明显,后续处理简单,所以利用它对齿轮箱进行故障诊断的效果更好。     

转子非线性扭转振动成因研究

目前研究转子扭转振动的非线性现象,多数采用直接假设存在立方非线性,并未对其存在的原因进行解释。针对此问题,从几何变形的角度出发,推导出转子扭转振动中产生刚度渐软的duffing非线性现象的原因。首先,在未考虑非线性影响的情况下用ANSYS进行了模态求解;其次,在考虑非线性项时,建立多自由度的数学模型,采用模态截断的方法和多尺度法分析了系统的主共振;最后,通过数值仿真与扫频试验结果的定量对比,证明了转子扭转振动中存在刚度渐软的立方非线性理论的正确性。     

汽车传动系统扭振问题的遗传算法优化

某前置后驱微型客车存在中低转速下车内轰鸣声的问题,分析研究表明该轰鸣声由传动系统扭振引起。首先建立传动系统扭振当量模型并进行自由振动计算和强迫振动计算,开展传动系统扭振测试,并将仿真计算结果与试验数据进行对比,以此验证模型的准确性。然后在此模型基础上对该车型传动系扭振特性进行分析和研究,基于遗传算法对传动系扭振问题进行优化,提出两种降低扭振幅值的方案:优化传动系统关键参数;加装双质量飞轮。对优化得到的数据制作样件并进行试验验证,结果表明加装双质量飞轮方案对降低扭振幅值效果更加明显。上述工作对解决同类问题具有一定指导意义。