双质量飞轮式扭振减振器对振动的控制分析
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双质量飞轮故障表现双质量飞轮作为一种汽车传动系统的重要组件,在提高车辆的舒适性和平顺性方面具有显著作用。
然而,双质量飞轮在长期使用过程中可能会出现各种故障,影响车辆的正常运行。
本文将详细介绍双质量飞轮故障的表现,以便及时发现和解决问题。
一、振动加剧当双质量飞轮出现故障时,最明显的表现之一是车辆的振动加剧。
这种振动可能表现为方向盘抖动、车身抖动等,特别是在低速或怠速时更为明显。
振动加剧可能是由于双质量飞轮内部的弹簧减震器损坏或失效,导致无法有效吸收和缓冲发动机的振动。
二、异常声响双质量飞轮故障时,还可能出现异常声响。
这种声响可能表现为传动系统发出的咔嗒声、嗡嗡声或嘎吱声等。
异常声响可能是由于双质量飞轮内部的轴承、齿轮等部件磨损或损坏,导致运转不顺畅,从而产生异响。
三、滑转率高双质量飞轮故障可能导致车辆的滑转率增高。
滑转率是指车辆在行驶过程中,车轮相对于地面的滑行距离与车轮滚动距离之比。
高滑转率会影响车辆的操控性能和行驶稳定性,降低制动效果和加速性能。
高滑转率可能是由于双质量飞轮内部的传动元件损坏或装配不当,导致传动效率下降。
四、传递效率低下双质量飞轮故障还可能表现为传递效率低下。
在传动过程中,双质量飞轮的作用是传递发动机的动力,并将其分配给车辆的各个部分。
如果双质量飞轮出现故障,可能导致动力传递不顺畅,降低传动效率,从而影响车辆的动力性能和平顺性。
五、加速性能差双质量飞轮故障可能导致车辆的加速性能变差。
在加速过程中,双质量飞轮需要有效地传递发动机的动力,并将其传递给车辆的各个部分。
如果双质量飞轮出现故障,可能导致加速不顺畅,影响车辆的加速性能。
六、档位不准确双质量飞轮故障还可能表现为档位不准确。
档位不准确可能表现为换挡困难、无法升档或无法降档等。
档位不准确可能是由于双质量飞轮内部的传动元件损坏或装配不当,导致换挡机构无法正常工作。
浅析双质量飞轮减振器的设计作者:张凯娟来源:《卷宗》2016年第03期摘要:双质量飞轮(Double Mass Flywheel,简称DMFW),是20世纪80年代末在汽车动力传动系中应用的新型结构,可较为有效地隔离发动机曲轴的扭振,有利于改善汽车的使用性能,因此双质量飞轮在减振器的应用日益广泛。
关键词:双质量飞轮;减振器;扭振;离合器为了降低发动机旋转的不均衡性而造成传动系的扭转振动,传统上在离合器中采用扭转减振器来达到减振目的。
双质量飞轮的次级质量与变速器的分离和结合由一个不带减振器的刚性离合器盘来完成,由于离合器没有了减振器机构,质量明显减小。
减振器组装在双质量飞轮系统中,并能在盘中滑动,明显改善同步性并使换档容易。
而双质量飞轮将质量一分为二,其中的第二质量(次级质量)能在不增加飞轮的惯性矩的前提下提高传动系的惯性矩,而使共振转速下降到怠速转速以下。
也就是说在任何情况下,出现共振转速都在发动机运行的转速范围以外,只有在发动机刚起动和停机时才会越过共振转速,这也是常见汽车发动机起动和停机时振动特别厉害的原因。
随着对汽车乘坐舒适性要求的不断提高,对动力传动系性能要求也不断提高。
目前通用的离合器从动盘式扭转减振器在特性上存在一些局限性,主要表现在它不能使发动机—变速器振动系统的固有频率降低到怠速转速以下,因此不能避免传动系在怠速转速时的共振。
如图1所示为简化的两自由度振动模型和固有频率曲线。
在发动机常用转速 1000~2000 r/min 范围内,难以通过降低减振弹簧刚度的办法得到更大的减振效果。
因为在传统的从动盘结构中,减振弹簧的位置半径比较小,其转角又受到最大转角的限制而不能太大。
如果降低弹簧刚度,在最大转角一定的情况下就不能保证传递的最大扭矩。
双质量飞轮式扭转减振器基本上沿用了离合器从动盘式扭转减振器的结构,但是其在动力传动系中的位置发生了变化,简单地说,是将扭转减振器从离合器从动盘中取出,然后将其布置到发动机飞轮中间,这样在扭转减振器两端的惯量分配就发生了变化,通过合理确定减振弹簧的刚度而得到期望的系统固有频率;同时由于增大了减振弹簧的位置半径,可以增大极限转角并降低弹簧刚度,克服了从动盘式扭转减振器不足。
上海交通大学硕士学位论文双质量飞轮式扭转减振器的特性研究与优化分析姓名:***申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:***20080101究双质量飞轮份的固有振动特性。
最后,对双质量飞轮式扭转减振器进行优化分析。
在双质量飞轮的初级飞轮和次级飞轮上分别安装减振结构,建立新型的双质量飞轮模型。
通过采用拉格朗日函数法,建立行驶和怠速两个工况下的整车传动系动力学方程;以减振效果为评判标准,初步建立新型的双质量飞轮模型;采用设计L25(56)正交试验的方法,完成新模型中的参数匹配;并对新型双质量飞轮模型的固有频率校验,验证新模型的可行性。
双质量飞轮发展前景非常可观,对装备有双质量飞轮的整车动力传动系统进行振动特性研究和优化分析,在理论上和实际上都具有重要的意义。
关键词:双质量飞轮,MATLAB/Simulink,动力传动系,扭转振动,优化分析,正交试验IIThe Characteristic Study and Optimization AnalysisOf Dual Mass FlywheelABSTRACTThe ride performance and comfort degree of automobile would become poor when the powertrain of the vehicle was inspired with vibrations, the main resource of which is the torque undulation of the engine crank. In order to reduce this vibration, torsional dampers are set into the automobile transmission. As a new type of torsional vibration absorber, Dual Mass Flywheel (DMFW or DMF) is highly valued due to its excellent damping properties.Through brief introduction of research overview on dual mass flywheel, multi-degree-of-freedom torsional vibration models of automobile power train equipped with DMFW are built in this project. Transmission virtual prototyping is established in the software of MATLAB/Simulink so that characteristics of DMFW can be analyzed. On this basis, the probability of DMFW optimization is discussed. The main research includes:Firstly, by the analysis of DMFW structure, simulation model of vehicle powertrain is built in MATLAB/Simulink. In driving and idling condition, 15-freedom and 8-freedom models of a certain type of six-cylinder diesel truck transmission are built; and simulation module charts are established in Simulink through kinetic equations of the model.Secondly, vibration characteristics of dual mass flywheel are analyzed. In driving and idling condition, forced vibration of vehicle powertrain is simulated; by comparing with clutch torsional damper, excellent damping property of DMFW is testified. And free vibration characteristic of DMFW isIIIanalyzed through the study of free frequency and free mode of automobile powertrain vibration.Finally, optimization analysis of dual mass flywheel is discussed. By the method of setting damping devices into primary and secondary flywheel, optimization model of DMFW can be built. Through the use of Lagrange method, kinetic equations of automobile transmission, both in driving and idling condition, can be obtained. Based on damping effect, optimization structure of DMFW is confirmed and parameters of optimization model are found by L25(56) orthogonal test. And then, verify free frequency of the optimization model to attest the feasibility of this optimization.Since there is considerable room for the development of DMFW, it is of great significance to research on the vibration characteristic and optimization probability of dual mass flywheel.Keywords: DMFW, MATLAB/Simulink, Automobile powertrain, Torsional vibration, Optimization analysis, Orthogonal testIV上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
某车型双质量飞轮设计摘要:本文对双质量飞轮振动特性做了简要分析,对双质量飞轮的关键零件弧形弹簧进行了弹簧特性推导,并对弹簧进行了设计,确定了飞轮的材料及尺寸,后续对关键零件建立了结构模型。
最后对减振盘进行受力分析,最终确定减振盘性能可满足日常使用需求。
关键词:离合器;双质量飞轮;弹簧;受力分析1 前言随着科技迅速发展,人们对交通工具的舒适性有了更高的要求。
随着大功率发动机的出现,汽车的性能需求得到了极大满足,但汽车传动系统减振降噪的措施却没有得到多大改善。
离合器的扭转减振器虽然对传动系统的噪声降低有所作用,但是也有许多无法解决的问题,比如无法将汽车传动系统的共振降到怠速以下,扭转范围偏小等,双质量飞轮的研究很好的解决了这一问题。
2 双质量飞轮振动特性分析分方便分析可将其结构简化为两自由度扭振系统,如图1所示。
图1 双质量飞轮扭转系统物理简化模型由上图可分析得出,双质量飞轮扭振减振器频响应公式:在降低动力传动系扭振这一重要功能上,双质量飞轮扭振减振器具备着非常显著的优势。
对双质量扭转减振器扭振特性进行推导计算、优化改良后,可最终确定了相关的结构性能参数,共振转速得以降低到实际工作转速范围以下。
3双质量飞轮结构设计3.1扭转减振器主要参数本车型发动机相关参数指标如表1。
表1 某车型发动机参数3.2阻尼参数干摩擦阻尼力矩决定了扭转减振器降低动力传动系统共振振幅的能力。
如果其数值过小,那么系统的扭振振幅就不能得到有效的衰减;但如果干摩擦阻变大,从而会导致扭转减振器尼力矩值过大,就相当于变相地使扭转刚度KT的性能降低。
由此可见,干摩擦阻尼力矩必有一个最佳值。
一般来说,阻尼参数越小越好,但又不能过小,否则会影响从车辆的发动,本设计中阻尼参数取。
3.3转动惯量的选择由固有频率分析可知:当 =时,固有频率ω有最小值,但在设计双质量飞轮的转动惯量时不能仅仅只考虑主、副飞轮和离合器盖以及摩擦片的转动惯量,还要考虑整个传动系的整体性。