毕业设计（论文）-发动机曲轴混联式扭转减振器的分析与设计

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1、湖北汽车工业学院毕业论文摘要发动机的扭转振动严重影响了整车的舒适性。本文基于多级并联和串联扭转减振器的设计背景，提出混联式曲轴扭转减振器的设计，对扭转减振器的优化方案做了介绍，建立了两种三级混联减振器的简化模型，运用MATLAB软件对其参数进行优化分析，并运用CATIA软件对其进行实体建模。分析完扭转减振器的优化参数，结果表明本研究成果对曲轴扭转减振器的设计有一定借鉴价值。关键词：发动机振动；曲轴扭转减振器；混联；优化45湖北汽车工业学院毕业论文AbstractTheTorsionalVibratio

2、n(TV)ofengineseriouslyaffectsthecomfortofvehicle.Basedonthebackgroundofparallelandserialmulti-stagetorsiondamperdesign,thehybriddesignofcrankshaftTorsionalVibrationAbsorber(TVA)isproposed.ThispaperdescribestheoptimizationprogramoftheTVAandestablishestwo

3、simplifiedmodelsofhybridtri-modeTVA.ThepaperanalyzestheoptimizationparameterswithMATLABandmodelingTVAwiththeCATIA.AfteranalyzingoptimizationparametersofTVA,theresultindicatesthattheconclusionsofthispaperhavesomereferencevalueforthedesignofTVA.Keywords:e

4、nginevibration;torsionalabsorber;hybrid-mode;optimization.45湖北汽车工业学院毕业论文目录摘要IABSTRACTII1概述11.1课题背景11.2国内外现状21.3课题主要内容42扭转减振器介绍52.1扭转振动的控制方法52.2扭转减振器的种类62.3扭转减振器的结构82.3.1单级扭转减振器92.3.2多级并联式扭转减振器102.3.3多级串联式扭转减振器112.3.4硅油-橡胶复合式扭转减振器122.3.5弯扭复合式减振器133扭转减振器设

5、计理论143.1动力吸振器设计原理153.2多级扭转减振器简化模型163.2.1两级并联式扭转减振器的简化模型163.2.2三级并联式扭转减振器的简化模型173.2.3两级串联式扭转减振器的简化模型183.3三级混联式扭转减振器传递率的计算183.4多级扭转减振器参数的优化方法2445湖北汽车工业学院毕业论文4三级混联式扭转减振器计算及优化程序274.1参数计算及优化程序界面274.2三级混联式扭转减振器参数计算及优化294.3三级串并联扭转减振器的优化结果334.4三级扭转减振器优化结果对比分析33

6、5三级混联扭转减振器的建模365.1三级混联扭转减振器的建模365.2三级混联减振器的结构说明386全文总结416.1主要结论416.2不足与展望41致谢43参考文献4445湖北汽车工业学院毕业论文1概述1.1课题背景由于汽车工业具有很强的产业关联度，因而被视为一个国家工业和经济发展水平的重要标志，因此汽车被称为“改变世界的机器”。随着科技的进步，社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，包括对汽车舒适性、安全性等性能提出了越来越苛刻的要求。为了提高汽车舒适性，减轻汽车的振动，首先要找到汽车的振源，汽

7、车是多自由度的振动体，并受到各种振源的作用而发生振动，发动机就是振源之一。当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动，简称扭振[1]。发动机的振动关系到它的寿命、工作效率和对周围环境的影响。曲轴系统的振动是引发内燃机振动的重要因素。由于曲轴上作用有大小、方向都周期性变化的切向和法向作用力,曲轴轴系将会同时产生弯曲振动和扭转振动。因为内燃机曲轴一般均采用全支承结构,弯曲刚度较大,所以其弯曲振动的自然频率较高。虽然弯曲振动不会在内燃机工作转速范围内产生共振

8、,但它会引起配套轴系和机体其它部件的振动,是内燃机的主要噪声源。对扭转振动而言,由于曲轴较长,扭转刚度较小,而且曲轴轴系的转动惯量又较大,故曲轴扭振的频率较低,在内燃机工作转速范围内容易产生共振,当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转的自振频率相同或成整数倍时，就会发生共振。共振时扭转振幅增大，并导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至使曲轴断裂。曲轴作为内燃机中主要的运动部件之一，它的强度和可靠性在很大程度上决定着内燃机的可靠性。因此,扭转振动是内燃机设计