v型橡胶带式cvt刚性联接发动机曲轴轴系的扭振分析

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1、V型橡胶带式CVT刚性联接发动机曲轴轴系的扭振分析重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：邱胜导师姓名：张力教授兼职导师：宋明高工学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车工程学院二O一五年五月TorsionalVibrationAnalysisoftheCrankshaftwithRigidlyCouplingRubberV-beltCVTAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByQiuSheng

2、SupervisedbyProf.ZhangLiPluralisticSupervisedbySongMingSpecialty:ME(VehicleEngineeringField)CollegeofAutomotiveEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要CVT因其具有灵活的变速特性，常被运用在汽车和摩托车的变速机构中。汽车中采用CVT结构常常在曲轴与CVT之间设置一个离合器或者液力耦合器，然而在有些场合由于结构或者成本的限制，不允许离合器或者液力耦

3、合器的存在，如摩托车或UTV等单缸发动机中常常将CVT刚性联接在曲轴的末端。现因结构的限制，要求在四缸发动机中采用曲轴刚性联接CVT结构，然而由于四缸发动机曲轴扭振是引起发动机故障的重要原因之一，故本文将通过研究CVT刚性联接曲轴的扭振参数来分析其可行性。具体工作如下：①为了快速的了解CVT刚性联接在四缸发动机曲轴上对曲轴扭振的影响，对四缸离合式CVT曲轴和四缸刚性联接式CVT曲轴进行了有限元扭振模态计算，对比发现四缸刚性联接式CVT曲轴的模态频率比四缸离合式CVT曲轴的模态频率多出了一阶，且多出的一阶模态频率比原有的模态频率都要低。为了研究曲轴在该频率下曲

4、轴扭振特性的变化情况，利用有限元技术对等效后的CVT结构进行了验证，为下面的计算作准备。②对于CVT刚性联接四缸发动机曲轴将使曲轴的模态频率多出一阶的情况，首先对四缸离合式CVT曲轴的扭振参数进行了求解计算，了解了四缸离合式CVT曲轴的扭振参数，并与实验数据进行了对比，保证了模型的准确性。然后利用等效的CVT结构结合四缸分离式CVT曲轴模型对四缸刚性联接式CVT曲轴进行了建模和计算，了解到了四缸刚性联接式CVT曲轴的扭振参数特点。与四缸分离式CVT曲轴相比较，发现CVT端的扭振振幅和剪切应力较大。③针对上述问题，对单缸发动机采用刚性联接CVT以及离合式CVT

5、曲轴的扭振参数进行了计算分析，了解到了单缸发动机曲轴扭振参数特点。通过对比分析，发现单缸发动机曲轴的扭振参数比四缸发动机曲轴的扭振参数要低很多，且单缸发动机曲轴没有出现如四缸发动机曲轴CVT端扭振幅值和剪切应力较大的问题。故四缸发动机曲轴上采用刚性联接CVT结构需要做进一步的优化和验证。关键词：V型橡胶CVT，四缸发动机曲轴，单缸发动机曲轴，曲轴扭振，曲轴强度I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTCVTisoftenusedinthetransmissionmechanismofautomobileandmotorcycleforitsflexibi

6、litycharacteristicsofshifting.CVTisoftenusedincarbylayingaclutchorfluidcouplingbetweencrankshaftandtheCVT.However,insomecasesbecauseofthecostorrestrictions,theclutchorhydrauliccouplerisnotallowtobelay,suchasamotorcycleorUTVandothersinglecylinderengineoftenrigidlycoupledCVTwithendof

7、thecrankshaft.Nowbecauseofthelimitationofstructure,CVTisrigidlyconnectedwiththecrankshaftoffour-cylinderengine.Alsothetorsionalvibrationofthefour-cylinderenginecrankshaftisoneofthemajorcausesofenginefailure,sothisarticlewillstudytorsionalvibrationparametersofCVTrigidlycoupledcranks

8、hafttoanalyzeitsfeasibilit