基于整车传动系的双质量飞轮的结构设计与性能优化

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从18世纪瓦特蒸汽机的发明到现在汽车成为我们生活中的主导交通工具,在汽车发展的短短一百年的历史中它充当了一个非常重要的角色。随着汽车技术不断的推陈出新,各整车厂和零部件供应商之间日益紧密合作,不同品牌的汽车在使用性能和安全性能之间的差别也变得越来越小。相比之下,汽车的舒适性能如振动和噪声就常常成为区分汽车品牌好坏的重要因素之一。现在,人们已经意识到了解决汽车的振动和噪声问题在汽车设计过程中的重要性。因此,现在的汽车厂商都非常重视降低汽车的振动和噪声,以此满足人们对舒适性的要求。汽车的振动噪声问题是一门非常复杂的学科,它涉及汽车的很多方面,比如:发动机、车身、传动系等等。而汽车传动系作为汽车振动的主要激励源,对于它的研究就显的尤为重要。为此,人们针对传动系的扭转振动进行了大量的研究,提出了很多有效的解决措施:从发动机的皮带轮减振器、离合器从动盘式扭转减振器到现在的双质量飞轮。这些减振措施的出现表明了人们在研究传动系扭转振动方面取得了显著的进步,尤其是双质量飞轮的问世,使它迅速成为了汽车上隔振效果最好的装置。双质量飞轮是上世纪80年代末出现的汽车新配置,它位于传动系的发动机和离合器之间,除了起到传递扭矩的基本作用之外它的另一个作用就是降低传动系的扭转振动,起到隔振降噪的效果。通过选择合适的转动惯量、刚度和阻尼来调整整车传动系的固有频率,使传动系的固有频率避开发动机的激励频率,避免共振的产生,从而起到了隔振降噪的作用。本文针对某厂提供的整车传动系,建立了怠速工况和行驶工况下的传动系模型。在对传动系的扭振特性进行分析计算的基础上对双质量飞轮进行了结构设计和仿真优化。并利用Catia建立的双质量飞轮三维模型,尝试性的采用3d-MAX动画制作软件制作了双质量飞轮的演示动画。为了验证双质量飞轮的可靠性和扭转减振效果,制定了双质量飞轮的试验方案并对其进行了耐久性试验、台架试验和整车试验分析。
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