某款橡胶阻尼式扭转减振器结构设计与优化

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1、分类号U464.133+3密级公开收藏编号___________学号153101005学校代码11062编号_____________(应用研究)某款橡胶阻尼式扭转减振器结构设计与优化专业名称：车辆工程研究方向：车辆关键零部件材料、成型及产业化研究生姓名：贺梦达校内导师、职称：盛精（教授）校外导师、职称：肖祖玉（中级工程师）所在学院：机械与汽车工程学院二〇一七年十二月某款橡胶阻尼式扭转减振器结构设计与优化摘要橡胶扭转减振器是重要的发动机零部件之一。橡胶扭转减振器结构设计的合理性直接影响其工作状况，同时也影响其在制造中的生产效率和生产成本。为了提升减振器的装配性能与使用性能，

2、降低其故障率与废品率，以一款橡胶扭转减振器结构改进设计为研究对象，依据相关理论，对其结构进行设计与优化，主要研究内容包括：在分析原橡胶扭转减振器型腔结构设计的基础上，采用传统设计方法设计了直筒型结构扭转减振器；针对橡胶扭转减振器在设计型腔结构时，提升装配性能与使用性能存在的矛盾，提出了一种基于TRIZ理论的减振器型腔结构的解决方案，设计了曲线圆弧型结构扭转减振器。运用ABAQUS仿真的方法对原有扭转减振器进行了建模，分析其装配性能与使用性能指标。同时依据橡胶材料超弹性力学理论对材料样件进行了材料试验，处理数据，使用多种橡胶超弹性本构模型拟合材料，并对拟合的本构模型参数进行了

3、优度选择。根据摩擦接触相关理论，运用试验与仿真对比修正的方法测试了金属与橡胶圈间摩擦系数。应用性能试验与仿真分析对比的方法，对原结构样品进行了压入力、滑移转矩和压脱力的性能试验测试，并使用仿真方法对该结构进行了性能分析，对比了试验与仿真的结果，验证了仿真方法的有效性。同时对仿真中单元产生伪应变能的现象进行了分析，比较了伪应变能和总能量，验证了性能仿真的精度。运用仿真的方法，分析了扭转减振器压入过程、扭转过程和压脱过程的性能峰值，比较了直筒型结构、圆弧曲线型结构与原结构的压入力、滑移转矩和压脱力性能指标值。通过数据分析了几种结构减振器的装配性能与使用性能指标，提出了综合性能最

4、佳的设计方案。使用正交试验的方法，对选取的曲线圆弧型结构参数进行了优化设计，对型腔结构的影响因素：橡胶圈压缩比、直线段占比和最小间隙，采用多因素正交试验。运用矩阵分析法对试验得到的结果进行评价，最后设计了压入力、滑移转矩和压脱力综合性能最优扭转减振器结构。关键词：橡胶扭转减振器；型腔结构设计；有限元仿真；正交试验；结构优化IStructuraldesignandoptimizationofaRubber-typeTorsionalVibrationDamperAbstractTherubber-typetorsionalvibrationdamperisoneoftheim

5、portantpartsofengine.Therationalityofthestructuredesignoftherubber-typetorsionalvibrationdamperdirectlyaffectsitsworkingcondition,productionefficiencyandproductioncost.Inordertoenhancetheassemblyperformanceandserviceperformanceofthedamper,reducefaultrateandrejectionrate,witharubber-typetor

6、sionalvibrationdamperstructuredesignastheresearchobject,accordingtotherelevanttheories,designandoptimizationofitsstructure,themainresearchcontentsinclude:Basedonthedesignofthecavitystructureoftheoriginalrubber-typetorsionalvibrationdamper,thestraightcylindricalstructuredamperisdesignedbyth

7、etraditionaldesignmethod.Inviewofthedesignofthecavitystructureofthedamper，thecontradictionbetweenimprovingassemblyperformanceandserviceperformance,asolutiontothecavitystructureofadamperbasedonTRIZtheoryisproposed,andacurvedandcircularstructuredamperisdesigned.