【2017年整理】汽车双质量飞轮扭振减振器技术探析毕业论文.doc

双质量飞轮扭振特性研究与仿真分析 【摘 要 汽车传动系扭振的激振源较多，发动机曲轴转矩波动是扭振的主要振源之一。在发动机与传动系之间设置弹性—阻尼式扭转减振器，对于消除汽车传动系的主要低频扭振，降低变速器乃至主减速器的齿轮噪声都是非常有效的。 传统的控制扭振与扭振噪声的方法是在离合器中安装从动盘式扭转减振器（Clutch Torsional Damper，简称CTD） ，但实践证明，该方法存在严重不足；本课题所研究的是一种新式传动系扭转减振器—双质量飞轮式扭转减振器（Dual Mass Flywheel，简称 DMF） ，以其优良的性能受到重视。 本文详细介绍了扭转减振器的概况和从动盘式离合器与双质量飞轮离合器性能，从双质量飞轮减振器的发展历史、基本结构、减振原理和作用入手，分析了双质量飞轮减振器作为“低通滤波器”的特点和优势；通过建立十八自由度的动力传动系统扭振分析模型，运用MATLAB软件中求矩阵方程的特征值和特征向量方法得出的某型货车的动力传动系固有振动特性，通过 ADAMS 软件建立双质量飞轮式扭转减振器的动力学分析模型，对其受迫振动特性进行动力学分析；经过仿真计算，得到某型货车动力传动系中双质量飞轮离合器总成的扭振特性，并分析双质量飞轮的两飞轮惯量比、弹簧刚度、阻尼等参数对动力传动系统的影响，得出合理的参数取值。 双质量飞轮具有可观的发展空间和前景，因此，对装备有双质量飞轮的整车动力传动系统的扭振特性进行分析和研究，具有重要的理论价值与实际意义。 关键词：动力传动系，双质量飞轮，ADAMS，扭转振动，动力学仿真 【摘 要】 1 一、引 言 3 二、双质量飞轮原理和性能分析 4 （一）、双质量飞轮的结构 4 （二）、双质量飞轮的减振原理 4 三、我国双质量飞轮研发现状 5 （一）、专利和知识产权的问题。 5 （二）、国内合格零部件配套的问题。 5 （三）、能否实现产业化的问题。 6 四、我国双质量飞轮发展前景 6 （一）、双质量飞轮受到变速器形式在我国发展趋势的制约。 6 （二）、国内主机厂对双质量飞轮的应用态度。 7 （三）、汽车柴油化对双质量飞轮的发展起到非常好的推动作用。 7 （四）、双质量飞轮配套价格过高也是发展中一个很大的制约。 7 参 考 文 献 8 致 谢 9 一、引 言 双质量飞轮是上世纪80年代末在汽车上出现的新配置，英文缩写称为DMFW（double mass flywheel）。它对于汽车动力传动系的隔振和减振有很大的作用。提到双质量飞轮，首先要弄清楚飞轮及有关扭转振动的知识。 发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。飞轮用铸钢制成，具有一定的重量（汽车工程称为质量），用螺栓固定在曲轴后端面上，其齿圈镶嵌在飞轮外缘。发动机启动时，飞轮齿圈与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转起动。许多人以为，飞轮仅是在起动时才起作用，其实飞轮不但在发动机起动时起作用，还在发动机起动后贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性，同时将发动机动力传递至离合器. 我们知道，四冲程发动机只有作功冲程产生动力，其它进气、压缩、排气冲程是消耗动力，多缸发动机是间隔地轮流作功，扭矩呈脉动输出，这样就给曲轴施加了一个周期变化的扭转外力，令曲轴转动忽慢忽快，缸数越少越明显。另外，当汽车起步时，由于扭力突然剧增会使发动机转速急降而熄火。利用飞轮所具有的较大惯性，当曲轴转速增高时吸收部分能量阻碍其降速，当曲轴转速降低时释放部分能量使得其增速，这样一增一降，提高了曲轴旋转的均匀性。 当发动机等速运转时，各缸作用在曲轴上的扭转外力是周期变化的，因此曲轮相对于飞轮会发生强迫扭转振动，同时由于曲轴本身的弹性以及曲轴、平衡块、活塞连杆等运动件质量的惯性作用，曲轴会发生自由扭转振动，这两种振动会产生一种共振。因此有些发动机在其扭转振幅最大的曲轴前端加装了扭转减振器，用橡胶、硅油、或者干摩擦的形式，吸收能量以衰减扭转振动。 但是，由于汽车传动系的共振取决于传动系中所有旋转圆盘的惯性矩，临界转速越低惯性矩越大，共振也越大。在离合器上设置扭转减振器存在两个方面的局限性一不能使发动机到变速器之间的固有频率降低到怠速转速以下，即不能避免在怠速转速时产生共振的可能；二是由于离合器从动盘中弹簧转角受到限制，弹簧刚度无法降低，减振效果比较差。为了解决这两个问题，更有效地达到隔振和减振的目的，双质量飞轮就应运而生了。 所谓双质量飞轮，就是将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩，这一部分称为初级质量。另一部分则放置在传动系变速器一侧，用于提高变速器的转动惯量，这一部分称为次级质量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。由