橡胶阻尼式扭转减振器结构性能研究

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1、工程硕士学位论文橡胶阻尼式扭转减振器结构性能研究作者姓名聂均工程领域车辆工程校内指导教师上官文斌教授校外指导教师薛以发工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年03月ThestructureandpropertiesstudyofrubberdampedtorsionalvibrationabsorberADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：NieJunSupervisor：Prof.ShangguanWenbinEngineerinXueYifaSouthC

2、hinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U464学校代号：10561学号：201221003416华南理工大学硕士学位论文橡胶阻尼式扭转减振器结构性能研究作者姓名：聂均指导教师姓名、职称：上官文斌教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：汽车设计方法和系统动力学论文提交日期：2015年3月2日论文答辩日期：2015年03月11日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：邬晴晖委员：

3、赵学智SubhashRakheja吴杰李旻华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：>1¥年）月j:日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，g卩：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家

4、有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。@保密，同意在校园网上发布，.供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）曰期：0作者联系电话：电子邮箱：

5、联系地址(含邮编):摘要本文对橡胶扭转减振器的应用现状和研究情况进行分析，橡胶扭转减振器具有结构简单等众多优点被广泛用作汽车发动机的减振元件。本文以公司现场的生产情况为背景，对扭转减振器的结构加以研究，并从减振器的齿面轴向跳动、滑移扭矩和压脱力三个方面对结构进行校验。文中对常见压入型橡胶阻尼式扭转减振器的结构进行分析，它们由常见的三件式扭转减振器组合而成。依据三件式橡胶扭转减振器的几何模型，建立有限元计算模型。首先参照文献的相关思路，对橡胶圈的材料进行分析，设计试样，进行单轴压缩和单片拉伸试验。将获取的力与位移数据进行转换，并采用最小二

6、乘法对数据进行拟合，获取Mooney-Rivlin模型和Ogden模型的材料常数，对比模型的拟合效果，选取Mooney-Rivlin模型对橡胶圈的材料进行表征拟合。在Abaqus软件平台中利用材料参数对实验的橡胶试柱进行模拟，进一步验证模型参数的有效性。而后在假设橡胶扭转过程中正压力近似不变的基础上，依据实验和仿真数据进行比例计算的方法获取橡胶圈和轮毂、惯量环之间的摩擦系数。最后从模型的伪应变能、动能和内能之间的比例关系，验证有限元模型的准确性。常见的橡胶扭转减振器的结构形式有直筒型和圆弧鼓型。在确定了压入力和轴向跳动之间的近似正相关关

7、系后，在有限元模型中，对直筒型和圆弧鼓型扭转减振器的压入力、滑移扭矩和压脱力分别进行相应的计算对比。对比结果发现，圆弧鼓型压入力大小和波动均小于直筒型；圆弧鼓型减振器的滑移转矩比直筒型大3.1%；圆弧鼓型减振器的压脱力比直筒型大136%，并最终选择圆弧鼓型扭转减振器的结果进行设计和优化。对减振器的鼓型母线进行多段曲线拟合，从连续性、方便设计加工的角度，选择B样条曲线进行拟合。对鼓型的关键因素：直线段占比、最小间隙和橡胶圈压缩比进行多因素正交实验，依据正交实验的结果进行了方差分析和矩阵优化。结果显示压入力、滑移扭矩和压脱力达到综合最好的状

8、态，直线段占比、最小间隙和橡胶圈的压缩比分别为45%、0.88mm和32%，。另外对鼓型的综合影响因素中，最显著为橡胶圈压缩比，其次是最小间隙，最后是直线段占比。对优化结果进行实验验证，实验品在轴向跳动、滑