乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进

采用简化的活塞曲柄连杆机构,以实测时变缸压为激励,同时考虑了曲柄连杆机构时变转动惯量、离合器非线性刚度、齿轮侧隙和齿轮啮合时变刚度等因素,建立了乘用车动力传动系3挡集中参数扭振模型,计算分析了传动系固有振动特性。进行3挡全油门加速工况下的试验和仿真,对比其飞轮、输入轴和输出轴的2阶主谐次扭振加速度信号,验证了模型的有效性。分析系统的扭振响应发现在2 500~2 700r/min之间系统发生共振现象,输入轴的最大扭振加速度值为1 650rad/s2。在模型中换用双质量飞轮后的试验和仿真都表明,在整个加速区间内避免了扭转共振现象,输入轴的最大扭振加速度值大幅度减小至313.6rad/s2。     

一种双横臂独立悬架动力学模型验证的新方法

利用某轻型客车的CATIA三维设计数模进行运动仿真,得到悬架线刚度,并与试验结果进行对比,验证了运动仿真结果的正确性。在ADAMS/Car中建立了双横臂扭杆弹簧独立悬架动力学模型,进行动力学仿真计算得到悬架的线刚度,并通过与CATIA中运动仿真计算所得的线刚度对比分析,验证了动力学模型的正确性。该方法同样适用于其它类型独立悬架的动力学模型验证。     

某款混动车辆传动系统扭振设计及验证

本文研究某款混合动力车辆传动系统的扭振设计,包含限扭减振器的产品结构、关键参数设计、以及传动系统仿真和试验方法。首先根据发动机飞轮端输出的最大扭矩和扭转角加速度,及变速箱允许的最大扭转角加速度确定限扭减振器的弹簧刚度及最大转角等设计参数,然后根据整车传动系统部件的转动惯量和扭转刚度等参数利用Amesim进行传动系扭振分析,最后在实车上进行NVH验证。实车试验结果表明限扭减振器的设计参数达到整车性能要求,仿真分析与实车验证结果基本一致。     

某客车车内轰鸣与传动系扭振试验研究EI北大核心CSCD

本文中通过试验研究某客车车内轰鸣声的产生原因和特性。首先,对车内轰鸣声和传动系扭振进行整车试验,然后通过阶次分析和频谱分析,确定车辆在高挡低速时的车内轰鸣声是由发动机2阶激励激起传动系的固有扭转振动引起的。传动系的固有频率在40~60Hz之间,随挡位的升高而降低,受离合器扭转刚度的影响较大。传动系的扭振通过发动机悬置、传动轴悬置和后悬架传到车内,其中发动机后悬置和传动轴悬置处传递的振动较大。     

某客车车内轰鸣与传动系扭振试验研究

本文中通过试验研究某客车车内轰鸣声的产生原因和特性。首先,对车内轰鸣声和传动系扭振进行整车试验,然后通过阶次分析和频谱分析,确定车辆在高挡低速时的车内轰鸣声是由发动机2阶激励激起传动系的固有扭转振动引起的。传动系的固有频率在40~60Hz之间,随挡位的升高而降低,受离合器扭转刚度的影响较大。传动系的扭振通过发动机悬置、传动轴悬置和后悬架传到车内,其中发动机后悬置和传动轴悬置处传递的振动较大。     

用状态空间方法进行齿轮传动系的动态分析

本文以状态空间形式推导了单级和多级齿轮传动系的动态过程和稳定性的计算方法,讨论了多级齿轮传动系统中联接轴扭转刚度和各级齿轮啮合刚度的相位组合对系统动态的影响,并以遥测技术在齿轮动载实验台上测试了齿轮传动中的齿根动应力过程,验证了理论计算的正确性。     

电驱动系统再生制动工况动力学特性研究

为研究再生制动过程中电动汽车驱动系统的动力学特性,在考虑静态传动误差、齿侧间隙和时变啮合刚度等基础上,进一步耦合轮胎扭转特性,建立了永磁同步电机-两级传动机构-轮胎的机电耦合模型,并进行试验验证。分析了轮胎扭转特性和再生制动转矩对电驱动系统动力学的影响。结果表明:轮胎扭转特性为电驱动系统引入了1阶新的模态,改变了系统1阶模态振型;再生制动转矩较小时,传动机构发生齿轮持续拍击现象;随着再生制动转矩的增加,拍击现象逐渐消失,但电磁转矩反向时传动机构动载荷逐渐增大。研究为电驱动系统动态载荷研究和寿命预测提供理论支持。     

关于车辆起步离合器半联动异响问题的研究

随着发动机功率扭矩的不断提高,同时伴随整车轻量化设计的不断推进,MT车辆在大负载起步时容易发生传动系半联动异响问题。文章针对其中某车型调教过程中发生的传动系异响,进行了建模和仿真计算,通过计算和试验确认传动系的共振和模型的有效性,最后根据模型进行离合器匹配选型,并进行了实车对比验证。结果表明,新方案离合器能够有效抑制异响的发生,利用仿真分析可以在设计初期避免共振问题,对于传动系统NVH的控制具有重要意义。     

并联混合动力汽车扭转减振器性能仿真分析

为改善并联混合动力汽车传动系统的扭振特性,开展了扭转减振器的结构及仿真分析研究。对并联混合动力汽车传动系现有扭转减振器进行分析,提出了一种具有新型结构的弧形弹簧式从动盘扭转减振器;针对某款车型建立 8 自由度集中质量模型,采用 AMESim 仿真软件搭建仿真模型;通过对离合器从动盘扭转减振器、双质量飞轮和弧形弹簧式从动盘扭转减振器 3 种不同结构减振器的扭振特性进行仿真对比,分析了它们在典型工况下的扭振特性,并对扭转刚度和迟滞力矩进行了灵敏度分析。结果表明,弧形弹簧式从动盘扭转减振器能保证较短的发动机启动时间,且拥有较好的减振特性;在混合驱动行驶工况下扭转减振器的减振效果与扭转刚度及迟滞力矩的大小呈负相关。     

降低传动系统冲击载荷的一种有效方法

研究了半轴、传动轴扭转刚度对传动系冲击载荷最大值的影响,得出了半轴扭转刚度与传动系冲击载荷最大值之间的函数关系,指出降低半轴扭转刚度是减小传动系冲击载荷最大值,提高传动系可靠性的有效方法。研制了新型非调质刚半轴,并将其与原调质刚半轴进行了对比试验。结果表明,将非调质钢半轴杆径从60 mm减小到58 mm,其静扭刚度及疲劳寿命均可满足技术要求,而扭转刚度较原调质刚半轴略有降低,有利于整个传动系降低冲击载荷。     

基于有限元的某轻卡车架刚度分析

建立汽车车架的CAE模型,利用有限元方法对汽车车架进行弯曲刚度计算、扭转刚度计算与校核。通过4点约束进行弯曲刚度计算。在计算扭转刚度时,对后轮和右前轮约束、左前轮施加力。在校核扭转刚度时,对车架前、中、后三部分分别算出对应扭转刚度。通过分析计算,验证该汽车车架的弯曲刚度和扭转刚度是否符合设计要求。     

基于扭转-纵向振动耦合模型的汽车起步颤振分析

文章针对某装备干式AMT小型轿车的起步颤振现象,建立了传动系扭转振动、车辆纵向振动的耦合模型,以车身纵向加速度最大波动值为评价指标,对自激振动机理下起步颤振现象的影响因素进行分析,通过仿真发现:降低离合器摩擦系数随相对滑摩线速度的"负斜率"绝对值可以有效地抑制起步颤振;减小半轴的扭转刚度和整车质量、增大悬架纵向刚度,可以使起步颤振感减弱;并探讨了主动抑制自激颤振的干式离合器控制策略,采用与转速差呈"正斜率"关系的正压力来抵消与转速差呈"负斜率"关系的摩擦系数给传动系引入的负阻尼,以此来达到抑制起步颤振的目的。     

传动系的弯曲振动及其对汽车飞轮壳强度影响的研究

本文针对CA141汽车飞轮亮出现早期裂纹这一实际问题，将飞轮壳的强度与汽车传动系的弯曲振动结合起来研究。建立了传动系的弯曲振动模型，计算了系统的固有特性和响应，计算了飞轮壳和离合器壳所受最大弯曲角的响应。建立了飞轮壳及离合器壳的有限元模型，计算了飞轮壳及离合器壳的等效螺旋弹簧刚度，从而将飞轮壳的设计与修改同传动系的弯曲振动及飞轮亮的强度直接联系起来，本文的计算结果与试验取得较好的一致。     

轿车白车身弯扭刚度试验和仿真对比

静刚度在评价汽车安全性与舒适性方面具有举足轻重的作用,白车身刚度试验和仿真是获取刚度参数值的有效手段。文章论述了轿车白车身静态弯曲和扭转刚度试验,并综合考虑对白车身刚度影响的区域,对比分析了不同加载工况下的试验和仿真计算结果,表明弯曲和扭转刚度及门窗调扣变形试验和仿真数据能定量分析车身重要部位的强度,为提出加强或减弱结构的有效措施提供了依据。     

汽车传动系激励转矩波动估计与扭振性能调校

为研究发动机激励转矩波动系数在汽车不同行驶工况下的变化规律,并分析传动系主要参数对系统扭振响应的影响程度,本文中首先建立传动系简化的集中质量模型和整车纵向动力学模型;其次对实测扭振数据进行阶次分析,以确定传动系的主要转矩激励阶次;然后以各挡WOT工况实测和仿真加速时间平方误差最小化为目标,引入两种智能算法对各挡下的激励转矩波动系数进行估计,并对比了两种方法参数估计过程的收敛曲线;最后以时域平均转速波动量为评价指标,分析了各主要参数对扭振的调校作用。结果表明:在试验测试转速内,随着转速和负荷增大,发动机激励转矩波动系数减小,说明发动机运行越趋平稳;适当减小离合器刚度、增大离合器阻尼、增大半轴刚度与阻尼和增大飞轮转动惯量都有利于减小传动系统的扭振,从而提高整车的舒适性。     

多体系统动力学技术在专用汽车设计中的应用

以某型离合器波形片和盘刷为实例,利用多体系统动力学的方法计算其弹性特性和清扫力。首先建立了实例波形片多体系统动力学模型,进行仿真计算,同时试验测试该实例样件的弹性特性。而后将仿真结果与试验结果进行对比分析,结果表明仿真方法误差在工程可接受的范围以内。     

汽车动力传动系实时动力学仿真模型

将动力传动系视为刚体系统,建立适用于开发型驾驶模拟器的动力传动系4自由度实时动力学仿真模型,输入驾驶员的点火开关信号、油门踏板信号、离合器踏板信号及挡位信号,在一定的传动系各部件及驱动轮的运动状态下,传动系模型可向整车动力学模型输出驱动轮上的驱动力矩,从而完成车辆的实时动力学仿真,并进一步向驾驶模拟器输送整车的实时运动状态。仿真与动力性试验的对比结果表明,该模型不但具有实时性,而且可通过整车模型使开发型驾驶模拟器为驾驶员提供逼真的整车运动响应。     

基于ADAMS的某DCT驻车性能仿真与试验研究

为研究某双离合自动变速器(DCT)驻车机构驻车性能的主要影响因素,利用ADAMS建立了驻车机构多刚体动力学模型,实车驻车试验结果表明,驻车过程中的临界驻车速度、驻车时间、驻车最大加速度3个关键技术指标的仿真结果与试验结果误差均小于3.7%,验证了仿真模型的准确性。利用该模型实现了压簧刚度及预紧力、扭转弹簧刚度及预紧力矩、锥销锥角等关键因素对驻车性能的影响分析。     

后备箱扭杆弹簧计算及开启过程仿真分析

扭杆弹簧是后备箱盖顺利开闭的关键部件之一,目前扭杆弹簧的设计主要通过反复试验验证来进行,开发成本大、周期长。文中利用力学原理计算扭杆弹簧的刚度系数,借助ADAMS软件对后备箱动力学特性进行仿真分析,在设计阶段对扭杆弹簧刚度进行调整,并通过试验验证仿真的有效性,为快速有效地进行后备箱扭杆弹簧设计提供参考。     

载货汽车传动系统扭转共振问题研究

针对载货汽车传动系统异响现象进行分析,确定该现象为传动系统扭转共振造成的。采用常用措施进行故障排除未彻底解决问题。从理论计算出发,利用AMESim软件模拟分析引起传动系统扭转共振的因素,确定改进方向;优化离合器扭转减振器刚度特性。通过实车验证证明该优化措施有效,异响现象消失,传动系统扭转共振问题消除。