6BT曲轴扭振减振器试验研究

汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析一、本文概述《汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析》是一篇专注于汽车工程中离合器扭振减振器性能的研究与参数分析的学术文章。

本文旨在深入探讨汽车摩擦离合器扭振减振器的特性，分析影响其性能的关键参数，从而为离合器设计优化和车辆驾驶性能的提升提供理论依据和实践指导。

文章首先介绍了离合器扭振减振器在汽车传动系统中的重要地位，阐述了其对于改善车辆动态性能和减少振动噪声的关键作用。

接着，文章通过综述国内外相关研究成果，分析了离合器扭振减振器研究的现状和发展趋势，指出了当前研究中存在的问题和不足。

在此基础上，文章详细研究了摩擦离合器扭振减振器的动态特性，包括其振动特性、阻尼特性和传递特性等。

通过理论分析和实验研究，文章深入探讨了影响离合器扭振减振器性能的关键参数，如摩擦系数、减振器刚度、阻尼系数等，并分析了这些参数对离合器扭振减振效果的影响机制。

文章总结了离合器扭振减振器特性研究和参数分析的主要成果，提出了改进离合器扭振减振器性能的建议和措施，为汽车离合器的设计优化和车辆驾驶性能的提升提供了有益的参考。

本文的研究不仅有助于深化对离合器扭振减振器特性的理解，也为汽车工程领域的科技创新和工程实践提供了有力的支持。

二、摩擦离合器扭振减振器的基本原理摩擦离合器扭振减振器是汽车传动系统中的重要组成部分，其主要功能是减少或消除由于发动机运转不均、道路条件变化等因素引起的扭振，从而保护传动系统免受损坏，提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

摩擦离合器扭振减振器的基本原理是利用摩擦阻尼来吸收和消耗扭振能量。

当传动系统受到外界扰动产生扭振时，离合器内的摩擦片之间会产生相对滑动，这种滑动摩擦会消耗掉部分扭振能量，从而减小振幅，达到减振的效果。

摩擦离合器扭振减振器还通过其内部的弹簧和阻尼元件来吸收和缓冲扭振。

当传动系统受到冲击或振动时，弹簧和阻尼元件会发生变形，吸收部分振动能量，并将其转化为热能或其他形式的能量，从而减小了传动系统的振动幅度。

康明斯6BT系列柴油发动机装配和调整目前，我国东风汽车公司引进生产的康明斯B系列车用柴油机的主要型号有6BT118-01、6BT118-02、6BT114B-01和6B96-01、6B96-02以及4BTAA92-01、4BTAA92-02等；引进生产的康明斯C系列车用柴油机有6CT8.3和6CTAA8.3等。

装配和调整康明斯6BT系列柴油发动机装配，按发动机各部件规范的技术要求进行。

送入装配的所有零件必须有产品质量合格标记，外协件必须经产品质量检验确认合格后方可进行装配。

装配的环境应保持清洁，送入的空气应经除尘处理。

工作人员应更换清洁的外套和鞋，才能进入现场（指在专门的装配车间）。

所有运动摩擦副的配合表面，在装配前应用无纺布或绸布擦净，并按维修手册的要求，均匀地涂抹洁净的润滑油。

所有密封部位应按所介绍的要求涂密封胶。

各种螺栓、螺母的扭紧力矩参见相关要求。

发动机装配时需测量和调整的主要参数见相关要求。

发动机主要零件配合尺寸见相关要求。

发动机及其它重要数据见相关要求。

管件装配时，不准有扁、弯曲、扭曲或产生裂纹等现象。

各组、部件组装完毕后，经检验验收后方可投入总装。

一、气缸体的装配（1）气缸体在装配前应清洗干净，所有油道、主轴承孔、凸轮轴孔、挺杆孔、螺孔不得有毛刺毛边，并用压缩空气吹净，不得有屑沫，型砂、铁屑。

要用汽油、白绸布清洗，直到用卫生纸粘机油擦净缸筒和其它运动部位，卫生纸上无污物，清洗才算合格。

（2）缸体水套孔和主油道孔压入碗形塞，压前在碗形塞圆柱表面应均匀涂抹GY-255厌氧胶。

（3）主轴承盖与气缸体必须配对装配。

主轴承盖上有倒角的一面（打有顺序号处）朝向水泵侧。

主轴承盖的每个螺栓孔有一个定位环定位。

主轴承盖的结合面应保持清洁，用无纺布或绸布擦净。

（4）应确保气缸体的顶面、底面和齿轮室面，在送运过程中不受损伤，用专用工具将飞轮定位环、气缸盖定位环和齿轮室定位环压入缸体的相应座孔中，并要保证压到位不偏斜。

曲轴扭振测试方法
曲轴扭振测试方法通常选用频响函数法。

频响函数法是利用频响函数测试扭振的方法，主要通过测量曲轴扭转减振器的频响函数来获取扭振频率。

在测试过程中，通常会沿X方向对系统进行锤击，给系统切向激励，以模拟实际工作状态。

同时，测试之前需要先将曲轴扭转减振器加热到指定温度，然后利用保温装置进行保温，并利用非接触式温度测量装置测量系统温度，以保证测试结果的准确性。

另外，由于橡胶在100℃时会有高温失效的倾向，而实际工作温度通常低于100℃，因此通常仅对20、40、60、80℃这四个温度下的曲轴扭转减振器扭振频率进行测试。

以上信息仅供参考，具体操作可能需要根据具体情况进行调整。

如需更多信息，建议咨询专业技术人员或查阅相关技术手册。

1前言1.1课题研究背景及意义传动系扭转振动是汽车的主要振动形式之一, 会直接影响到汽车零部件的使用寿命和汽车的乘坐舒适性。

一些汽车新技术的应用(如轻量化、柴油发动机在轿车上的推广和低转速大扭矩发动机的应用等)使得限制扭振减振变得愈发困难。

传统的汽车扭振减振措施是在离合器从动盘上安装扭振减振器，简称CTD。

由于离合器从动盘受其空间尺寸的限制，弹性元件刚度大、减振器相对转角小、设计尺寸小,从而使得CTD振动传递率较大, 隔振效果很差，尤其是在低速区几乎没有明显的隔振作用。

由于自身的不足, CTD很难满足人们日渐提高的乘坐舒适性的要求, 最典型的取而代之的扭振减振器是双质量飞轮式扭振减振器(简称DMF)。

所说的DMF,就是将发动机飞轮分成两部分, 并在中间用扭转减振器连接。

这样, 扭转减振器弹性元件和阻尼元件便可以布置在较大的空间内, 因此减振器相对转角较大, 可以将刚度设计得很小,发动机传递到变速箱上的扭振波动便被有效的隔离了。

1.2扭振减振器在国内外的发展现状DMF扭转减振器诞生于上世纪八十年代中期, 因为其克服了CTD扭转减振器的不足之处, 因此有效地降低传动系的扭转振动, 使汽车的减振降噪技术有了一个质的飞跃。

1984年,日本一家汽车公司在一款涡轮增压柴油机汽车上首次安装了DMF。

该公司装备的双质量飞轮扭振减振器基本沿用离合器从动盘式扭转减振器的形式,但是它的采用成为双质量飞轮式扭振减振器发展史上的起点。

第二年底,德国宝马公司将DMF装备在宝马324D上, 该车当时被誉为世界上最安静的柴油车。

随后,宝马公司推出的系列车型上相继采用DMF并获得用户的广泛认可。

一直到上世纪90年代,国外DMF研制的产品已基本趋于成熟,在期间有大量的专利产品和专业研究论文出现, DMF的产量也急剧增长。

在我国国内也颇为重视对DMF减振器的研究, 早在十年之前,一些高校、汽车公司以及科研单位就开始在DMF领域进行探索和研究,这为DMF国产化奠定了理论基础。

扭振检测：柴油发电机组扭振特性的验证作者：邢超来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第9期邢超（中国石油大学（华东）机电工程学院，山东青岛266000）摘要：多缸柴油机曲轴的扭振对柴油机的性能有着重要的影响，机车柴油机轴系长、功率大，严重的扭振会使柴油机磨损加剧、噪声增大，甚至有使曲轴断裂的危险。

通过柴油机在机车运行前的扭振检测，能有效获得柴油机安全性的相关数据。

本文在测试的基础上，对上述问题进行了研究。

关键词：柴油发电机组；扭振特性；验证分析中图分类号：TM314 文献标识码：A 文章编号：1673-1069（2016）26-154-21 扭振现象产生机理与检测原理本次测试的试验对象为CAT3516 型柴油机，属于往复式柴油机。

往复式柴油机在工作时，旋转的曲轴在燃气压力的不断作用下，产生了平均力矩和交变力矩分量，两者同时作用下会引起扭振现象。

当曲轴不同部位的转速增量有幅值和相位的相对变化时，轴上某一位置的平均转速会产生上下波动，此时即可证明扭振现象已经发生。

当激励频率接近于扭振谐振频率时，旋转件内应力迅速增加，易诱发严重的车辆结构耐久性问题，同时引起振动、噪声的大幅上升。

本次检测的采集信号来自自制辅助工装配合非接触式传感器检测到的曲轴角速度相位差。

该信号经传感器内的前置放大———单稳电路———低通滤波———积分放大处理后，向傅里叶分析记录仪输出信号，通过FFT 快速傅里叶频谱分析后，输出分析数据。

通过对数据分析与比对，完成对柴油发电机组的扭振测试。

2 扭振检测标准的确定2.1 试验依据JB/T 9759-2011 内燃发电机组轴系扭转振动的限值及测量方法GB/T 6072.5-2003 往复式内燃机--性能第5 部分: 扭转振动GB/T 15371-2008 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法2.2 试验标准通过对CAT3516B 型柴油发电机组自身的数据要求，结合现存标准，确定了试验标准，测量的曲轴自由端扭振最大分谐波振幅不超过以下极限值：0.5~1.0 order 依1degree1.5 order 依0.25degree跃1.5 order 依0.15degree3 扭振检测应用环境尧检测系统尧检测工装3.1 应用环境柴油机基本参数：淤柴油机型号：3516B HD 型；于柴油机参数：标定功率2240kW；标定转速1800r/min；怠速：600r/min；盂结构特征：16 缸、V 型、四冲程、增压、直喷式、涡轮增压、电喷；3.2 试验条件淤所有试验设备，试验前经试运行一切正常并都在有效期内。

汽车曲轴扭转减振器的设计07汽车黄好锐一．摘要:为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件驱动系统的影响,在介绍曲轴减振器参数优化设计方法及数学模型的基础上,对曲轴二级并联橡胶扭转减振器参数设计提出了一种新的优化方法,这种方法以同时降低曲轴和带轮的扭转振幅为目标对减振器进行优化。

计算结果表明,采用文中提出的优化设计方法设计的减振器,不但曲轴的扭转振动特性得到改善,曲轴带轮的振动也得到很好控制。

二．关键词:曲轴橡胶扭转减振器扭转振动优化设计振动模型三．前言；汽车发动机曲轴是一个非常重要的部件，它的制造工艺复杂，质量要求高。

当发动机工作时，曲轴振动主要为扭转方向的振动，同时弯曲方向也可能产生振动。

如何减小曲轴的振动，是发动机曲轴设计的重要内容之一。

减少曲轴振动的常用手段是曲轴前端安装减振器。

目前在汽车发动机曲轴系统广泛应用的是橡胶阻尼式单级扭转减振器，其阻尼值偏小，常常达不到曲轴系统的减振要求。

本文介绍了当今国外发动机中应用较多的若干复杂结构型式的汽车发动机曲轴减振器，希望国内的发动机生产厂家在开发新机型时，应采用这些具有良好减振性能的曲轴减振器的新结构，以提高国产发动机曲轴的寿命和降低发动机的振动和噪声四。

目录；1．扭转减振器的设计2.曲轴轴系扭转振动设计3橡胶扭转减振器设计4．扭转减振器的DMF的性能设计5．扭转减振器的阻尼设计6．扭转减振器优化设计7．扭转减振器的模型设计8．结论五。

正文1．扭转减振器的设计扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成。

弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶(通常为三阶)固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量。

所以，扭转减振器具有如下功能：如何降低主轴承的负荷和曲轴的内弯矩，减小曲轴的扭转振幅，把曲轴的共振转速移向发动机从不使用的转速区域内，把曲轴的扭转频率改到人们感觉不到的频率上去，避免在正常转速内出现共振现象，设计者必须结合自己的经验、现有的计算手段和试验条件，全方位考虑降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率，增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，衰减因冲击而产生的瞬态扭振。

图1
2.3建立轴系有限元模型
由于曲轴的结构复杂，因而本文选择Pro/E来绘制其实体模型，然后通过ANSYS对它进行单元网格划分，以此确保能建立起与实际情况相符的轴系模型。

此外，我们还需对轴系进行一定程度上的处理，使之变得更加简易，方
轴系扭转耦合振动分析
本文的研究测验建立在只考虑因扭转振动而引发轴向振动的基础上。

通过研究分析可以得知，曲轴扭转的频率大约处在20-255Hz的范围内。

在扭转耦合振动中，
通过对图4、图5的观察和分析，可以得到：
动机有着比较强烈的扭转耦合振动。

②值得注意的是，置均有显而易见的碰撞痕迹，且痕迹与滚柱外轮廓的形态由此可断定挡片的裂痕是因滚柱的碰撞所致，同时也表明轴系扭转共振耦合引起的轴向振动会导致减振器受损断定结论是合理的。

本文的研究主要是为了解决因减振器失效而导致航空飞行过程中可能引发的安全问题，通过有限元法对航空
图2
图3
图4
图5
图6。

Internal Combustion Engine &Parts0引言众所周知，传统的曲轴扭振减振器的设计方案以及所需的设计手段和材料，都需要耗费大量的时间和人力来完成，此外，要通过多次的重复实验才能达到相应的要求。

显而易见，传统的曲轴扭振减振器的设计已经不再满足人们目前的需求，而是要在原有的基础上不断研究新的设计方案出来。

1对曲轴扭振减振器的概述1.1什么是曲轴扭振减振器每当汽车发动机开始工作的时候，曲轴便会开始发生周期性的变化，产生转矩作用，而各个曲拐之间发生周期性相对扭转的现象就被称为扭转振动，简称扭转。

曲轴作为汽车发动机不可缺少的零件之一，它的作用对发动机的可靠性和安全性起着决定性的作用，因此，对于曲轴扭振减振器的选择要格外谨慎。

对于扭振而言，由于它自身的特点，每当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转自振频率相同或者成整数倍时，就会发生共振，而如果共振时扭振幅度和频率增强是，很可能会出现曲轴断裂的结果。

因此，要在保证曲轴不能断裂，就需要最大限度地消减曲轴的扭振，此时就需要曲轴扭振减振器来达到这个目的。

1.2扭振减振器的作用及分类扭振减振器根据主要功能和特性可以分为动力减振器、阻尼减振器、复合减振器三大类。

动力减振器如其名，主要是依靠它的动力特性来改变曲轴扭振的幅度，从而达到降振的效果。

阻尼减振器是借用了固体的摩擦和液体的黏性来阻尼力矩输入系统的振动能力，从而来降低曲轴扭振频率，比如常用的橡胶减振器和硅油减振器。

而复合减振器是现在最为主要的减振器，它不仅可以降低频率还能降低幅度。

随着汽车的不断发展，其发动机也逐渐向轻量化和大功率化方面靠近，以往的减振器已经不能满足目前汽车发动机的需求了，而复合减振器可以较好地达到这个要求。

汽车发动机曲轴需要扭振减振器的主要作用是可以减少汽车整体的振动和噪音，给开车人营造一个良好的行驶环境，还可以降低曲轴扭振的频率和幅度，删减扭矩波动。

除此之外，还可以一定程度上提高曲轴的寿命，减少耗损。

汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制社会经济在进行着快速的发展中，人们对于汽车的使用量也在逐渐的增加，我国对于汽车建设中是要求也越加严苛。

在汽车公司进行汽车设计的过程中，对于发动机及行驶中的稳定程度越加重视。

汽车发动机曲轴扭转振动是汽车公司在对于发动机研究中的热点课题。

本为对于发动机的曲轴扭转技术进行较为全面的分析。

标签：曲轴系；扭转振动；优化设计0 前言增加对于汽车发动机的振动分析与控制，在一定程度上面可以将汽车的内部结构进行优化，增加发动机的使用时间与汽车行驶过程中的稳定性能。

曲轴扭转是发动机在工作过程中的主要部件，性能的好坏将直接对于汽车的整体性能进行影响。

本文主要对于汽车中的曲轴扭转振动进行分析研究，这项研究是十分具有实际意义的。

1 汽车发动机曲轴扭转振动系统理论分析1.1 ADAMS多刚体动力学理论ADAMS动力学理论主要使用坐标方程式进行汽车在行驶中的发动机系统的分析。

在ADAMS动力学理论中，将动力系统内的关性参考系中的坐标与方位坐标进行标注，并使用相对应的数学方程式进行多余坐标的约束，进而将已经标注的坐标进行变量。

在对于动力学的分析过程中，使用数学方程式可以将计算的效率进行大幅度提升。

1.2 ADAMS多柔体动力学理论在进行汽车生产建设中，在机械系统中已经广泛使用柔性材料，是生产设备运行中速度较快，但是运行的精度也在不断的提升，设备内的动力学性能变得更加繁琐。

刚性研究体系已经不能满足对于动力学的研究，因此柔体动力学理论就在这种情况下产生。

这种研究体系一般情况下是以刚性动力学体系作为参照依据，在对于柔体的研究中进常采用不同的处理形式。

在一定程度上面刚性与柔性的个、动力学体系进行共同使用，可以对系统中的动力学进行更加全面的认识[1]。

2 曲轴动力学研究模型2.1 三维几何模型三维几何模型可以将曲轴系统的中每个零件间的关系进行清晰的展示。

按照零件的规格与参数，利用相对应的三维软件就可以建立相对应的三维几何模型。

哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）四缸发动机曲轴扭振分析摘要在发动机工作过程中，曲轴上各曲拐所承受转矩的大小周期性变化的，而曲轴后端的飞轮具有大的惯量，转速可以看成是均匀的，所以各曲拐相对于飞轮就会发生大小和方向作周期性变化的相对扭转振动，产生曲轴轴系的扭转振动。

曲轴的扭转振动时，扭转变形的幅度大大超过正常允许值，轻则产生很大的噪声，是磨损加剧，重则使曲轴断裂。

因此在设计内燃机时，必须对轴系的扭振特性进行分析，以确定其临界转速、振型、振幅、扭转应力，以及据是否需要采取减振措施进而设计减振器。

本文中首先用pro/E软件对所要分析的曲轴进行建模，用其模型分析功能求取曲轴当量转动惯量，用其Mechanica模块求取曲轴的当量刚度；用矩阵法和霍尔茨法计算曲轴的自由振动，确定曲轴的固有频率和振型；通过对曲轴激振力矩的简谐分析，确定曲轴的单缸转矩振幅；通过对轴系强迫振动计算，确定曲轴的临界转速、共振时的幅值以及曲轴的扭振应力；判别扭振应力的大小是否超过允许应力，如果扭振应力接近或超过允许零件允许值，则对曲轴采取减振措施，设计合适的减振器。

关键词：曲轴；扭振；扭振减振器I哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）AbstractIn the process of engine working,crank torque of the crankshaft is periodically changing,while the flywheel is approximately in uniform rotation because of the big moment of inertia of the flywheel.Therefor,the crank have a relative motion compared to the flywheel.,then,the torsional vibration of the crankshaft occurs.When the deformation amplitude of the crankshaft considerably more than the normal value,the engine will produce noising noise,and the abrasion increased,worse more,the crankshaft may crack even broken.Therefore, in the design of the internal combustion engine,the shafting torsional vibration characteristics are analyzed to determine its critical speed, mode, amplitude, torsional stress, as well as designing torsional vibration damper.Firstly, model the crankshaft to be analyzed with pro / E software,then,we can get the equivalent inertia of the crankshaft and the equivalent stiffness;Secondly,calculate the free vibration of the crankshaft using matrix method and Holtz method,and determine the natural frequencies and mode shapes;Thirdly,determine the amplitude of the single-cylinder crankshaft torque,through analyzing the exciting moment of the crankshaft;Then,determine the critical speed of the crankshaft, crankshaft torsional vibration amplitude and stress by calculating the forced vibration of the crankshaft;Finally,judge whether the size of awkward vibration stress exceeds the allowable stress.If the torsional stress close to or exceeds the allowable value of the crankshaft parts,damping measures must be take to consideration and design the suitable torsional vibration damper.Keywords: crankshaft, torsional vibration, torsional vibration damperII哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）目录摘要 (I)Abstract ........................................................ I I 第1章绪论. (3)1.1 课题研究的目的和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 本课题的研究内容及技术方案 (4)1.4 本文的主要研究内容 (5)第2章曲轴当量扭振系统的组成与简化 (6)2.1 当量系统的组成与简化 (6)2.2 当量转动惯量的计算 (7)2.3 当量刚度的计算 (10)2.4 本章小结 (15)第3章轴系自由振动的计算 (16)3.1 霍尔茨法计算系统的自由振动 (16)3.2 固有频率和振型的计算 (19)3.3 本章小结 (21)第4章曲轴系统的激发力矩 (22)4.1 作用在发动机上的单缸转矩 (22)4.2 多拐曲轴上第k阶力矩谐量的相位关系 (24)4.3 本章小结 (25)第5章轴系强迫振动与共振的计算 (26)5.1 临界转速 (26)5.2 曲轴系统的共振计算 (27)5.2.1 轴系共振计算 (27)5.2.2 共振振幅计算 (29)5.2.3 曲轴扭振应力计算 (30)5.3 本章小结 (31)第6章扭转振动的消减措施 (32)6.1 扭转振动的消减措施 (32)6.2 减振器的设计 (33)6.3 装减振器后扭振当量系统振动计算 (35)1哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）6.3.1 装减速器后轴系自由振动计算 (35)6.3.2 装减振器后轴系强迫振动与共振计算 (37)6.4 本章小结 (37)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)2哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）第1章绪论1.1课题研究的目的和意义曲轴的功用是承受连杆传来的离心力,并由此造成绕曲轴本身轴线的力矩，并对外输出转矩.在发动机工作中，曲轴受到旋转质量的离心力、周期性变化的气压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲和扭转载荷。