发动机悬置系统设计课件.ppt

发动机悬置系统设计,1,培训,发动机悬置系统设计,2,介绍,概说设计考虑支承布置方案隔振分析计算橡胶支承元件结构设计计算总结悬置系统设计步骤液体阻尼悬置介绍,3,概说,悬置系统的历史发展和作用设计的重要性悬置设计的含意,4,设计考虑,要从隔振、防震的角度来考虑振源来自两个方面-发动机自身的振动-来自路面或轮胎不平衡输入激励支承重量承受各种负荷，如汽车加速、制动、转弯时的惯性力，发动机反扭矩容纳发动机一定运动注意使用环境高温、高寒、油污等注意动力总成的静变矩有足够的使用寿命,5,支承布置方案,三点式V形布置前两点后一点呈对称用于轻型FR车FF车三点无规律,6,支承布置方案,四点式V形布置前两点后两点，用于较重的发动机,7,支承布置方案,支点位置初选弯曲振动节点打击中心理论,8,隔振分析计算,单自由度振动系统隔振原理强迫振动微分方程m(d2x/dt2)+c(dx/dt)+kx=F0ejt响应振幅A：A=F0k(1-2)+422)1/2=p=c2mpp=(km)1/2作用于地基的力的幅值：,9,隔振分析计算,激振源频率成份分析发动机的干扰力和力矩1)惯性力引起的干扰力旋转质量pr=m1re2往复质量pj=m1re2(coset+cos2et)=r/l总体合成：对直立四缸机有pjII六、八缸机有pj=0,10,隔振分析计算,2)工作过程不均衡引起的干扰力矩Me呈周期化的变化周期函数可展开成富里哀级数Me=Mo+Mrsin(rt+r)=2/T对单缸机而言:多缸机而言，直立、四冲程发动机f=ni/120Hzn发动机转速i缸数,2019/12/13,11,可编辑,12,隔振分析计算,振动模型简化理论基础发动机振动模型是以刚体弹性支承理论作为基础，认为发动机是一空间自由刚体，通过34个具有三维弹性的元件支承在刚性的、质量为无限的机架上，它具有6个自由度运动（图示），它已被汽车工程界广为接受，且有较好的效果。为了计算方便，现导出其矩阵形式的振动微分方程式无阻尼自由振动运动微分方程式，一般具有如下形式Md2q/dt2+Kq=0M质量阵K刚度阵q广义坐标列向量,13,隔振分析计算,振动模型简化理论基础振动系统的动能可以写成广义速度的函数，其二次型表达式为：T=1/2dq/dtTMdq/dt其势能可以写成广义坐标函数，其二次型表达式为：U=1/2qTKq这样，就可得到6自由度振动微分方程式,14,隔振分析计算,发动机子系统与整车匹配1)隔振与解耦数学上理解运动学上的理解在一定条件，解耦对于隔振只是一种用起来方便的措施用计算机寻优的方法可以解决,15,隔振分析计算,发动机子系统与整车匹配2)系统的匹配考虑发动机激励，绕x的固有频率要比发动机怠速激励频率低至少为1/2至1/2考虑路面，要注意避开车架一弯、一扭和车桥的频率系统要解耦,16,橡胶支承元件结构设计计算,弹性元件结构型式压缩型剪切型复合型橡胶元件刚度计算k=GFDG橡胶的静态剪切模量F和橡胶件形状有关的系数D尺寸因素G=G50H/(100-H)H为肖氏硬度,17,橡胶支承元件结构设计计算,橡胶元件刚度计算,18,橡胶支承元件结构设计计算,元件的材料和许用应力大多用天然胶，特殊情况用合成胶元件损坏在于疲劳，平均应变对疲劳寿命影响很大，拉伸工作对元