一种新式双质量飞轮设计与仿真研究

以某重型车辆为目标车型,利用ADAMS建立其传动系统当量模型,通过仿真研究了双质量飞轮主要参数对系统扭转振动的影响,并对双质量飞轮设计参数进行优化。最后,针对目标车型设计出一种减振盘双侧布置长弧形组合弹簧的新式双质量飞轮,并利用ADAMS对其减振效果进行仿真研究。     

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。     

基于Excite的双质量飞轮仿真分析

讨论了双质量飞轮的结构及工作原理,分析了双质量飞轮降低变速箱输入轴扭转振动的理论基础;然后在Excite多体动力学软件中建立了带有双质量飞轮的发动机轴系仿真分析模型,并进行了仿真分析;最后,通过比较仿真结果与试验结果,发现双质量飞轮不仅能有效降低输入变速箱的转速波动,还能提高汽车舒适性,降低曲轴前段的扭转振动。     

某车型弧形弹簧双质量飞轮的设计

双质量飞轮与普通飞轮的不同点在于双质量飞轮采用初级飞轮与次级飞轮共同储能的结构,初级飞轮与连接法兰盘之间的弧形腔内装有弧形弹簧,起到减震器的作用。结合双质量飞轮的工作原理专门设计适用于某车型的双质量飞轮结构及扭转特性。为优化扭转特性,设计了双质量飞轮的内、外弧形弹簧,并利用CATIA建立了其3D模型。最后对设计的内、外弧形弹簧传扭能力及双质量飞轮工作时的温升进行了校核,结构能满足设计要求。     

长螺旋弹簧结构的双质量飞轮仿真分析

介绍了基于长螺旋弹簧结构的双质量飞轮的基本结构及特点,通过对长螺旋弹簧结构和变形方式的分析,建立了弧形长螺旋弹簧结构双质量飞轮的弹性特性公式,在此基础上建立了系统的虚拟样机模型,进行了仿真分析及对比,充分说明了双质量飞轮的先进性和采用ADAMS线性扭转阻尼器模拟弹簧阻尼系统的可行性。     

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。     

周向长弧形弹簧式双质量飞轮迟滞非线性扭转特性模型研究

周向长弧形弹簧式双质量飞轮（DMF-CS）的扭转特性是扭转刚度及阻尼作用的综合效果,能更贴切地反映DMF-CS的隔振、阻振特性。对DMF-CS的扭转特性进行仿真分析,获得了不同摩擦因数下的扭转特性迟滞非线性曲线。仿真结果表明其滞回面积随摩擦因数的增大而增大,且以无摩擦时的扭矩曲线为基架。根据仿真分析结果建立了该DMF-CS的迟滞非线性扭转特性模型。进行了该DMF-CS扭转特性试验,应用试验数据对建立的模型进行了参数识别,模型识别结果与试验结果较接近,从而验证了模型的可靠性。     

径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器扭振固有特性研究

在分析径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器工作原理的基础上,提出了汽车动力传动系径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器扭振固有特性的减振设计方法。基于所建立的动力传动系多自由度集总质量一弹簧扭振分析模型,对比分析了采用径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器和离合器从动盘式扭转减振器的动力传动系扭振固有特性,结果证实了该方法设计的扭转减振器具有很好的减振效果。     

双质量飞轮周向扭转减振弹簧特性设计研究

伴随汽车行业发展步伐的加快,对汽车传动系统部件的整体性能提出更高的要求。然而从大多汽车系统零部件应用情况看,受扭转振动影响出现受损的可能性极高,即便传统设计中取橡胶减振器应用,使发动机扭转振动改善,但无法将传动系统、振源彻底隔离,使振动影响难以消除。在此背景下,考虑引入双质量飞轮周向扭转减振器,其在解决振动问题上效果明显。本次研究将以双质量飞轮周向扭转减振器为例,分析减振器的结构与原理以及弹簧特性,在此基础上提出具体的弹簧特性设计方法。     

基于仿真模型的前置后驱车型双质量飞轮匹配

针对一款前置后驱车型传动系统存在的扭振问题,应用AMESim软件建立仿真分析模型,使用扭振测试结果验证了模型的有效性。基于仿真模型分析双质量飞轮的作用机理,开展双质量飞轮参数匹配设计。实车验证结果表明:所匹配的双质量飞轮具有较好的减振降噪效果,扭振幅值明显降低,消除了传动系统在工作转速范围内的共振,座椅导轨振动降幅达0.1g,车内噪声降幅达7dB(A)。主观评价该车乘坐舒适性有明显改善,与客观测试结果一致。     

弧形螺旋弹簧弹性特性分析方法研究

采用离散化分析方法，推导出弧形螺旋弹簧弹性特性的解析表达式，分析了扭振减振器转速对弧形螺旋弹簧弹性特性的影响，结果表明其刚度是随转速升高而增大的。通过与实验结果对比，验证了理论分析结果，进一步对弧形螺旋弹簧的非线性弹性特性进行了分析，并从工程应用角度进行了简化讨论。     

周向长弧形弹簧双质量飞轮静刚度理论模型研究

以弧形弹簧自身变螺旋角的特征为基础建立了周向长弧形弹簧双质量飞轮静刚度理论模型。基于弧形弹簧曲线方程,根据弧形弹簧螺旋角成周期变化的特点,结合相关力学理论推导出弧形弹簧传递扭矩与总变形之间的关系(弹簧静刚度)。应用周向长弧形弹簧双质量飞轮静刚度实验台进行了试验研究,试验结果与理论结果的对比验证了该静刚度理论模型的可行性与准确性;对比多种其他静刚度理论模型,该方法提高了静刚度计算精度。     

基于周期平均值外特性的脉冲MIG焊弧长稳定性研究

通过对脉冲熔化极惰性气体保护(Metal inert gas,MIG)焊脉冲平均电流电压变化率的计算,提出脉冲周期平均值外特性曲线,并对弧焊电源脉冲周期平均值外特性曲线和电弧静态性曲线的动态稳定工作点进行详细分析,得出利用脉冲平均值外特性控制脉冲MIG焊的控制策略。同时运用双闭环控制实现了基于弧压反馈的I/I模式控制数字化弧焊电源,此电源能在送丝速度稳定情况下自适应弧长扰动变化,实现脉冲弧焊过程一脉一滴熔滴过渡。通过弧长阶跃试验表明,脉冲弧焊过程中焊丝熔化速度快速跟踪弧长变化,具有良好的弧长动态调节性能,保持弧长动态稳定,即焊接过程稳定,焊缝成形良好,同时验证了分析过程正确性和设计过程的可行性。     

膜片式气制动阀静动特性

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件之一—膜片式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性指标和拖拉机挂车机组的制动性能。试验表明气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关,气制动阀的动特性不仅与平衡弹簧刚度有关,而且还与进气阀口内径和阀座硬度有关。     

活塞式气制动阀静动特性的研究

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件—活塞式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性性能指标和制动性能。试验表明,气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关。     

液压缸低速运动的动态分析

通过理论分析和试验验证研究了液压缸运动的非线性动态特征。提出弹簧刚度随活塞位移变化和工作状态不同而呈现出软硬弹簧特性的非线性弹簧力特征，其作用效果可以用有阻尼的Duffing方程来近似描述；摩擦力随速度的变化遵循Streibeck曲线，其作用效果随工作点在曲线上所处区段而异，可以用van der Pol方程来近似描述。指出液压缸低速爬行是在特定工况下的“跳跃现象”、自激振动等多重作用的结果。     

单气室变截面空气弹簧刚度特性及影响因素分析

研究膜式空气弹簧的刚度特性,分析影响膜式空气弹簧刚度的因素。活塞形状是影响膜式空气弹簧的主要因素,不同的活塞形状对应着不同的刚度特性。膜式空气弹簧的刚度特性没有统一的标准,每种活塞形状都有相对应的刚度特性。基于膜式空气弹簧的这种特点,推导出曲线回转体空气弹簧的刚度公式。其中,活塞作用高度与空气弹簧位移的关系是推导单气室变截面空气弹簧刚度特性的关键因素,提出分段推导活塞作用高度与空气弹簧位移关系的方法。在建立单气室变截面空气弹簧的模型过程中,分析活塞结构尺寸变化对单气室空气弹簧刚度特性的影响。在空气弹簧基本结构尺寸确定的条件下,活塞内锥角和活塞高度变化是影响单气室变截面空气弹簧的主要因素。     

电弧微铸锻增材制造AlMgSc合金纵扭复合超声振动干铣削加工特性研究

对电弧微铸锻增材制造AlMgSc合金进行纵扭超声复合干铣削加工特性试验研究,探讨超声铣削工艺参数对切削力、表面形貌、加工硬化及刀具磨损等AlMgSc合金干铣削成形特性的影响规律。结果表明：与锻造和常规电弧增材成形铝合金相比,微铸锻增材制造AlMgSc合金由于具备更加致密的微观组织、更高的强度和硬度而在超声干铣削成形过程中会产生更大的铣削力,更容易发生加工硬化。与常规干铣削相比,采用纵扭复合超声干铣削可以获得更小的表面粗糙度,并有利于减轻刀具磨损。     

变刚度弹簧往复泵锥阀及其动态特性仿真

设计了变刚度弹簧往复泵自动锥阀,弹簧刚度是阀盘升程的函数。在阿道尔夫泵阀运动微分方程的基础上,考虑流体可压缩性对泵筒内流体连续流条件的影响,建立了变刚度弹簧往复泵自动锥阀阀盘运动规律的微分方程。以弹簧刚度是阀盘升程的线性函数为例,分析了变刚度弹簧往复泵锥阀阀盘的动力特性。仿真结果显示：弹簧刚度随升程的变化规律对阀盘的动力特性具有显著影响;在阀盘最大升程一定的条件下,与定刚度弹簧阀盘的动力特性相比,减函数变刚度弹簧阀盘的落座速度与滞后高度有所下降,有利于提高往复泵的容积效率,提高阀盘与阀座的疲劳寿命。