安装双质量飞轮的传动系统扭振分析与试验研究

摘要

汽车传动系统受到激励振动会对车辆行驶平顺性以及乘车舒适度造成一定影响，其中传动系统激励振动主要来源于发动机工作时产生的扭矩波动。针对传动系扭振问题，当前主要解决方案是将从动盘扭转减振器安装子离合器总成中，由于从动盘扭转减振器受到离合器空间限制导致减振效果有限，因此双质量飞轮(Dual Mass Flywheel，简称DMF)作为一种具有良好减振性能的新型扭振减振器，在国外得到了越来越广泛的应用，而国内在此领域还需进一步深入研究。
　　本文首先以装配有VM型发动机的陆风某车型作为研究对象，根据传动系统当量转换原则，建立安装有双质量飞轮的VM型发动机以及传动系统扭转振动简化模型，并根据简化模型推导相关数学模型。通过MATLAB求解传动系统数学模型，进行自由振动分析，获得传动系统各阶固有特性。通过Adams/view建立传动系统动力学模型，对模型进行强迫振动分析。通过自由振动和强迫振动分析证明装配双质量飞轮能够对发动机产生的扭转振动起到减振降噪的作用。
　　设计传动系统扭振装置时需要传动系统的准确参数，但是，实际工程中往往无法获取完整的、准确的参数，初期研究传动系统扭转振动时是否可以采用在一定范围内的估计值将有助于工程项目进展。针对此种情况，以某车型传动系统完整参数为实例，分析传动系统各个主要环节对传动系统扭转振动影响。通过在一定范围内改变传动系统某一惯量或刚度，考察此参数变化对传动系统扭转振动的影响，将影响较小参数再同时改变，考察极端情况下传动系统扭转振动情况，针对影响较大参数作单独分析。研究发现发动机转动惯量极端情况对传动系扭振影响幅度超过6％，其余惯量盘转动惯量与弹性轴扭转刚度极端情况对传动系扭振综合影响低于3％。
　　进行双质量飞轮整车道路试验，探究安装双质量飞轮汽车传动系统实际减振效果。从时域角度分析不同工况传动系扭振特点，对比分析各工况发动机与变速箱角速度与角加速度曲线图。从频域角度对比各工况发动机与变速箱频谱图，研究发动机主要激励源，验证理论分析与试验数据处理的正确性，分析传动系统主要振动频率以及各工况双质量飞轮实际减振效果。