基于频响函数法的曲轴轴系扭振分析与控制

基于原点频响函数法对曲轴轴系匹配三种不同TVD时的扭振进行计算,可以快速预测TVD减振效果。首先引入扭转减振器减振原理;其次介绍集总参数有限元法计算扭振的方法;然后通过扭转模态识别曲轴轴系的模态频率,通过频响函数结果判别曲轴轴系在单位激励力矩作用下扭振幅值的大小;最后,试验测试曲轴安装TVD位置处的扭振加速度,并和仿真进行对比。结果发现,频响函数法计算的扭振幅值曲线和测试结果趋势相同,且对这三种TVD降低车内噪声的效果进行了比较。     

惯量盘在治理扭振引致车内轰鸣声中的应用

针对某前置后驱型微型车传动系扭振引致的车内低频轰鸣声问题,建立扭振当量计算模型,对传动系的扭振特性进行分析。基于该模型研究微型车传动系抗扭振设计中,传统扭振减振器(TVD)转动惯量与扭转刚度对传动系扭振响应的影响规律。并基于对传统TVD的功能、结构分析,找到使用金属惯量盘替代TVD的可行性依据,并实施惯量盘设计、试制,开展针对性的整车试验。试验结果表明,安装适当的金属惯量盘可以有效减小微型车传动系扭振响应,在重点关注的1 500 r/min附近降低车内噪声约9 d B(A),有效提升整车NVH性能。     

发动机前端附件驱动系统-曲轴扭振系统耦合建模与曲轴扭振分析

为了综合研究曲轴扭振与发动机前端附件驱动的系统(FEAD)的旋转振动,建立了发动机FEAD-曲轴扭振系统的耦合模型.两系统之间的连接是通过曲轴前端的扭转减振器.扭转减振器的惯量环可为驱动FEAD的皮带轮,或独立.利用建立的模型,计算系统的固有特性,研究曲轴前端安装不同形式的扭转减振器时,FEAD对曲轴扭振的影响和FEA...     

前置后驱汽车传动系统的扭振模态分析

针对某前置后驱车,建立了其传动系的扭振当量模型,通过自由振动计算分析获得了传动系的扭振模态,与整车传动系扭振测试结果对比,验证了计算的正确性。基于传动系扭振当量模型,分析了各部件扭转刚度及转动惯量对扭振模态的灵敏度:系统第3阶扭振模态可以通过改变轮胎扭转刚度或者转动惯量来调谐;第4阶扭振模态可以使用半轴的扭转刚度、轮胎的扭转刚度或转动惯量调谐;第5阶扭振模态的调谐参数为半轴扭转刚度和传动轴转动惯量。这些因素的分析可为车辆扭转振动特性的改善提供可参考的依据。     

诊断内燃机各缸作功均匀性的曲轴简谐扭振反算法

简要介绍了各种诊断内燃机各缸作功均匀性的方法及其局限性；依据内燃机动力学的基本理论，提出了一种利用轴系一个惯量的扭振信号多谐次分量反算内燃机各缸作功均匀性的新方法；详细推导和说明了该方法的基本原理；以某6L240柴油机为对象，进行了选用3个谐次的扭振简谐分量准确反算出各缸作功均匀性的仿真研究。理论分析和仿真研究表明．新方法只需以各缸停缸实验得到的扭振幅频特性参数为基础，利用一个惯量的扭振信号多谐次分量就可反算出内燃机各缸平均有效压力。方法简便准确，既不依靠轴系结构参数等较难获得的先验知识，又适用于内燃机轴系存在扭振的情况。     

轧机主传动系统扭振减振器参数设计及特性分析

针对咬钢时突加负载时轧机主传动系统轴系的扭振现象,引入扭振减振器控制装置,建立电动机与扭振减振器的扭振抑制模型;通过对扭振减振器特性参数的设计,得出扭振减振器的惯量比、定调比、阻尼比;同时运用定点理论,得到最佳定调比和阻尼比;通过对比加入扭振减振器前后的时域特性曲线,得出扭振减振器能降低振动幅值;通过调节惯量比、扭转刚度、阻尼系数的大小,得出不同参数变化对轧机主传动系统幅频特性曲线的影响规律,适当的增大惯量比μ可以减小振动幅值,增大扭转刚度K_d可以缩小系统的不稳定区域,增大阻尼系数C_d可以有效降低系统扭转振动幅值,因此选取恰当的参数数值能有效提高轧机系统的稳定性。     

提高扭转振动瞬态信号处理精度的方法研究

用测试扭振信号来分析轴系的各谐次幅值特性,研究扭转共振是解决由扭振产生故障问题的有效方法之一。针对发动机升降速过程扭振信号是瞬态时变信号,并存在低频滚振干扰,不能采用转速跟踪分析方法直接进行分析的特点,提出了将一次采样样本所包含的整周期数扩大一倍,加Ｈａｎｎｉｎｇ窗进行转速跟踪分析的方法,消除了低频滚振的影响,大大提高了升降速过程扭振各谐次幅值分析精度。这种方法既能在试验台上测试分析发动机的扭振特     

利用简谐扭振幅值诊断内燃机故障缸功率损失

依据内燃机曲轴扭转振动的基本理论，提出了一种利用实测曲轴扭振信号单谐次分量的幅值诊断内燃机故障缸功率损失的新方法，该方法能简便地估算出故障缸的停缸率。讨论了引起曲轴扭转振动的激振力矩，给出了简谐扭转振动角位移与对应简谐力矩的关系式。以某6135柴油机为对象进行了仿真计算和实验分析。研究结果表明，利用0．5谐次扭振位移幅值可以判断出内燃机故障缸的停缸率，验证了该方法的可行性和工程应用价值。     

某双质量飞轮怠速异响问题的分析与改善

某乘用车搭载1.0T三缸发动机,匹配湿式双离合（DCT）变速箱,在怠速工况存在敲击异响问题。通过研究分析推测该怠速异响可能是由双质量飞轮内部产生。为进一步解决该怠速异响问题,采集整车怠速工况下的转速波动信号作为双质量飞轮仿真模型的激励源。基于AMESim软件搭建双质量飞轮的怠速工况下的多自由度动力学仿真模型,通过仿真分析确定双质量飞轮的次级质量转动惯量、扭转刚度、基础阻尼力矩及自由转角对发动机扭振衰减效果的影响,得到该异响问题的解决方案并进行试验验证。结果表明,在一定的基础阻尼范围内,增大双质量飞轮的自由转角可以有效降低双质量飞轮的怠速敲击异响。     

长江船舶消减轴系扭振的实践

长江船舶曾发生几起较大的轴系扭振,导致一些船舶不能如期出厂、造成减速齿轮拆损、断轴等事故.在解决这些问题的过程中,我们研制了园筒型橡胶联轴节、双刚度联轴节,用以调正频率,避开轴系扭共振,缓和齿轮冲击.并采用中间轴装硅油减振器的措施,消减曲轴扭振.     

有界窄带激励柴油机轴系扭振系统主参数共振

研究柴油机轴系扭振强非线性系统在有界窄带激励下的主参数共振响应和稳定性问题。应用改进多尺度法得到在有界窄带随机激励下柴油机轴系扭振系统的幅频响应方程,导出系统的Ito随机微分方程。通过矩法得到系统随机均方响应的近似表达式,分析各个参数对柴油机轴系扭振系统主参数共振均方值的影响。结果表明,主参数共振稳态解稳定的充分必要条件与系统二阶矩稳定的充分必要条件是一样的;随着阻尼值的增大,系统主参数共振振幅的均方值减小;随着曲轴扭转刚度的减小,系统主参数共振的均方响应曲线的斜率增大;随着随机扰动强度的增大,系统时间响应曲线和相图变化微小。     

机电耦合作用下变频调速驱动风机轴系扭振失稳分析

以变频改造后的某台轴流引风机上发生的轴系损坏故障现象为例,建立了风机在矢量变频模式下运行时轴系机电耦合扭振动力学模型,研究了升速过程中传动轴角速度和扭矩变化情况,分析了扭矩脉动情况下的频谱特性,并开展了扭矩和扭振现场测试。研究结果表明,三相交流电经过变频器调制输出到电机的信号中含有大量谐波,风机变频运行在一定转速范围时,电机输出扭矩中的谐波分量与轴系扭转固有频率重合,就会导致传动轴出现扭转共振,有可能出现较大幅度的扭矩脉动。转速较高时,也有可能出现因机电耦合所引发的扭振失稳现象。因电机和风机的转动惯量相差很大,脉动情况下联轴器两侧扭振幅度差别较大,导致联轴器所承受的脉动扭矩较大,容易引发联轴器损坏和转轴裂纹,对设备安全运行产生很大影响。设备变频改造时,应对轴系扭转振动特性和强度进行分析和评估。     

新型橡胶扭振减振器的仿真设计与试验验证研究

根据某型柴油机对扭振减振器扭转模态和扭转刚度设计的需求,在基于Mooney-Rivlin本构模型的计算结果满足其模态频率设计要求的前提下,通过调整参数设计其刚度使之满足要求后进行产品试制;并根据试件设计橡胶扭振减振器动态试验的夹具,通过测试获得在不同载荷下减振器动、静扭转刚度;通过试验与仿真的结果对比,发现基于仿真设计的减振器扭转刚度和试验具有很好的一致性,仿真误差在10%以内,这说明了该设计方法的可靠性,此法有助于降低扭振减振器设计成本并提高其设计效率。最后通过减振器的配机试验进一步证明该设计方法满足规范要求,参数与设计一致,扭振性能满足规范要求。     

透平压缩机轴系扭振与齿轮啮合刚度影响

以大型透平压缩机组轴系为对象，提出了以连续质量的传递矩阵法求解在计及齿轮啮合刚度情况下轴系扭转振动的固有频率和振型的计算方法；并以某工业透平压缩机组轴系为例，探讨了齿轮啮合刚度对轴系扭振频率特性的影响。     

传动系扭振对MPV车内轰鸣声影响的控制研究

为解决传动系扭振所导致的MPV车内轰鸣声问题,以某型国产前置后驱MPV为研究对象,建立传动系扭振AMESim仿真模型,利用飞轮端角加速度实测数据与飞轮及曲轴惯量乘积作为系统输入,激励模型,进行强迫响应分析,通过对比关键点扭振仿真结果与试验结果验证模型的有效性,利用此模型研究对象车型传动系扭振特性,分析传动系关键参数对系统的灵敏度,主要通过调整离合器的刚度及阻尼进行传动系扭振的优化。试验工况下的结果表明：低刚度、低阻尼离合器可以有效降低传动系扭振,改善提升车内声振舒适性,对车内轰鸣问题具有较好优化效果,峰值降低多达5.5 dB（A）,从而解决了由于传动系扭振引发的NVH问题。     

盖格尔机械式测振仪电信号输出

近年来虽然使用了某些电子式测振仪,但由于盖格尔测振仪非常适合于低频范围的振动位移测量,因而仍应用于测试和记录中低速发动机轴系的扭转振动。众所周知,盖格尔扭振仪划笔在纸带上的划迹对于分析来说显得小些,因此试验结果必须进行放大,和用手工或其他设备分解成简谐分量。这一工作是困难而费力的。为了把记录笔的运动转换成易于处理的电信号,在盖格尔扭振仪的传动杆端部粘接一个薄金属园板,并在其旁边安置一个电涡流传感器。电信号可以经过导线传送到振动测量设备示波器和微处理机,后者将发动机轴系的振动信号进行采样和以 FFT 算法将信号分解成简谐分量。文中介绍了使用一个既能产生电信号又能同时在纸带上画出波形的盖格尔扭振仪对一个柴油机推进装置进行扭转振动测量的试验结果。     

摆盘发动机轴系扭转振动研究

本文根据摆盘发动机的特点建立了这种发动机轴系扭振模型.以4BE65双摆盘对置活塞二冲程柴油机为例进行了自由振动和强迫振动计算,并在样机上进行了扭振测量.在计算和试验的基础上对摆盘发动机轴系扭振特性进行了初步探讨.     

汽车变速箱齿轮传动系动力学振动特性的研究

文章建立发动机曲柄连杆系统的扭振当量模型,得到飞轮端动态转速波动及扭振角位移作为齿轮传动系主轴输入端的动态激励;采用多体动力学方法建立某五挡手动变速箱齿轮传动系动力学模型,以二档为例,分析了上档齿轮在齿面啮合时变刚度作用下产生的呜呜噪声(Gear Whine)特性,及未上档齿轮在其自由惯量和齿侧隙下产生的咔嗒噪声（Gear Rattle）特性;分析了发动机二档转速范围内齿轮传动轴各处轴承动态载荷的频谱特性;同时,利用实验测量的曲轴系扭振各阶次曲线验证了扭振当量系统模型的正确性,并利用实验表面振动速度法识别了转速范围内变速箱结构的振动速度级,验证了动力学仿真模型中得到的动态啮合冲击载荷的特性。     

混合动力挖掘机轴系扭振的主动控制仿真

为研究混合动力挖掘机轴系扭振并尽可能消除其影响,分析动力轴系扭振的原因,提出对轴系主动控制的方法。在三自由度系统Lagrange函数和耗散函数中引入电动机的气隙磁场能,得到动力轴系和异步电机的机电耦合数学模型,建立基于AME Sim-Simulink的多动力源复杂轴系扭振仿真模型;以电机转矩为控制变量,以液压泵负载为干扰量,以扭振最小为控制目标,应用2阶模糊PID控制分别对阶跃负载和6 t混合动力挖掘机实际工况负载进行仿真计算。通过分别对比控制前后轴系转动速度、扭振情况以及扭转角大小,可以看到采用主动控制方式可以使轴系转动速度密切跟踪给定转速曲线,同时显著减小轴系扭转振动,降低扭转角的波动,快速达到稳定状态,结果表明通过模糊PID进行主动控制可以有效地改善混合动力系统轴系扭振情况。     

某SUV高速时周期性嗡嗡异响的识别与控制

动力传动系统由多个部件组成,其中任何一个零部件设计出现问题,都会带来整车级的异响。为了解决某SUV高速时的周期性嗡嗡异响问题,使用LMS Test.lab测试设备,对前置后驱车的发动机、离合器、变速箱、传动轴、主减、后桥、轮胎等一系列排查研究,找到了问题根源所在。通过加粗变速箱的中间轴提升刚度,避免和发动机2阶阶次共振,同时进行了扭振测量分析,增加了87Hz扭振减振器,从根源上解决此异响问题,也为以后传动系统异响问题排查提供了切实可行的方法。