离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究

1、离合器从动盘性能对i气车起步抖动的影响研究错误!未定义书签。离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究*上官文斌I,孙涛，郑若元I,谢剑云°,王善南）侯秋丰,（1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州5106402.宇波宏协离合器有限公司，宇波315807）摘要：建立了摩擦离合器接合过程中传动系统动力学特性分析的模型。建模中，考虑到离合器接合过程中存在的粘滑现象，对离合器粘着和滑动状态下的摩擦力矩进行分析，得到了离合器接合过程中的摩擦力矩的计算模型。在进行模型的计算分析时，引入了Karnopp摩擦模型，实现了粘着和滑移状态下，动力学方程的一致性。在已知发动机转速时，计算分析了离合器过程

2、中从动盘的角速度的与摩擦系数随接合面相对滑移变化的关系。研究了离合器从动盘总成的扭转刚度和波形片的轴向刚度对起步抖动的影响。针对两款车存在的起步抖动问题，根据理论汁算的结果，对这两款车的离合器从动盘扭转刚度和波形片轴向刚度进行了优化，试验结果表明，利用优化的离合器从动盘的性能参数，两款车的起步抖动问题有了较大的改善。关键词：起步抖动；离合器接合模型；扭转特性；轴向弹性；实车试验TheinfluenceofdrivendiscforafrictionclutchonvehiclejudderduringstartingHen-BinShangguan9TaoSun,Ruo-YuanZhengfJ

3、ian-YunXie,Shan-NanWangfQiu-FengHou（1.SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou5106411/19离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究2.NingboHongxieClutchCo.,Ltd.,Ningbo315807）Abstract：Themodelfordynamicanalysisofdrivelinesystemincludingfrictionclutchisdevelopedinthispaper.Inthem

4、odel,theunifiedformulaforcalculatingfrictiontorquegeneratedbyafrictionclutchduringstickandslipisdeveloped.TheKarnoppfrictionmode1isusedtounifytheeQuationsforthedrivelinesystemiftheclutchisstickingandslipping.Themethodforestimatingtheangularvelocityofthedrivendiskispresentediftheangularvelocityofthee

5、ngineandtherelationbetweenfrictioncoefficientandrelativeslippingvelocityofdrivinganddrivendiskofaclutchareknown.Theinfluenceofthestiffnessofdrivendiskintorsionalandaxialdirectionsonthestartingjudderofavehicleisanalyzed.Thejuddersoftwovehiclesarereducedgreatlybasedontheproposedmodelandtheoptimization

6、torsionalstiffnessandaxialstiffnessforthedrivendisks,whichvalidatetheproposedmodelandanalyticalmethod.Keyword：Judder;Clutchengagementmodel;Disctorsionalcharacteristic;Waveformcushionaxialelastic;Vehicleexperiment0前言汽车离合器由主动部分、从动部分，压紧与分离机构等组成，其中主动部分与发动机的转速的输出端（飞轮）连接，从动部分与变速器的输入轴相连，压紧与分离机构是使离合器的主动部分与从

7、动部分结合或分离的装置。离合器的从动部分包括从动盘、摩擦片等。主动部分与从动部分之间靠摩擦片的摩擦转递动力。汽车在起步的过程中，随着离合器的逐步接合会产生一种低频,国家自然科学基金(51275175,50975091)资助项目。离合器从动盘性能对5气车起步抖动的影响研究的抖动现象，其表现为车身的前后振动。这是离合器在滑磨阶段，由于摩擦产生的自激振动，或者由于离合器的输入输出轴安装误差、或离合器摩擦面端面跳动大等引起的强迫振动1。这种摩擦振动严重影响了汽车的舒适性。Christopher,Centea,Roger等对离合器接合过程中的自激振动进行了研究2-4,其中Christopher等人2基于

8、一摩擦振动试验台的模型，建立了2自由度的扭振模型，通过理论与试验分析，认为摩擦系数与相对滑动速度的负梯度关系是导致系统自激振动的最大原因；Centea等人3建立了8自由度的扭振模型，计算分析了摩擦系数与相对速度的关系，以及离合器接合速率对离合器抖动的影响。Roger4通过摩擦材料摩擦系数的试验，得到了几组摩擦特性不同的离合器样件，在整车上试验，测试结果表明具有负梯度特性的摩擦材料会使离合器在接合中产生较大的抖动。Albers,Sawanobori等1,5还对离合器接合过程中的强迫振动进行了研究，其中Albers1研究表明，强迫振动主要是离合器接合过程中压紧力波动引起的，而压紧力波动的原因是离合

9、器中输入输出轴安装不对中；Sawanobori等人5则建立了压紧力波动对离合器接合抖动影响的试验台，建立了该试验台的数学模型，通过计算和试验论述离合器输入、输出轴安装不对中时，3 / 19离合器从动盘性能对5气车起步抖动的影响研究离合器从动盘性能对5气车起步抖动的影响研究对起步抖动的影响。上述研究工作主要是针对离合器接合抖动的机理展开，从机理角度不难找到抑制汽车起步抖动的方法：改善摩擦片摩擦性能、提高离合器零部件制造安装精度。然而受摩擦材料发展以及成本的限制，此种改善方法效果十分有限。基于调整离合器从动盘的性能参数，以降低离合器的滑磨过程中的自激振动，本文研究了离合器从动盘的扭转刚度和轴向刚度

10、对汽车起步抖动的影响。首先建立了离合器接合过程中，离合器及其传动系统动力学模型，模型中考虑了离合器从动盘的摩擦系数与接合而相对速度的变化关系，建立离合器在粘滑状态下的摩擦力矩的计算模型。基于建立的模型，分析了离合器从动盘扭转刚度以及离合器从动盘波形片轴向刚度对起步抖动的影响。针对两款乘用车存在的起步抖动问题，根据理论计算的结果，对这两款车的离合器从动盘扭转刚度和轴向刚度进行了优化。装车后的试验表明，离合器参数调整后，两款车的起步抖动问题有了很大的改善，说明本文建立的模型和分析方法，可以用来计算与分析离合器从动盘结构性能参数对整车抖动特性的影响。1离合器接合过程的动力学建模1.1 动力学模型如前

11、言所述，起步抖动实际是离合器在接合的过程中发生自激振动和强迫振动，为了研究离合器接合过程中的这种现象，分析离合器接合过程中抖动的影响因素，需要针对离合器的接合过程，建立一个包含发动机、离合器和整车的扭振模型，本文建立的传动系统动力学模型见图1。Tt图1离合器接合过程的传动系统动力学模型图1所示模型中：（为发动机曲轴活塞连杆机构的等效转动惯量；Jcl为飞轮和离合器主动盘的转动惯量；为离合器从动盘的转动惯量：为离合器输出轴后的传动轴及整车平动质量的等效惯性惯量；为发动机曲轴输出端与飞轮间的扭转刚度：心为离合器从动盘与离合器输出轴之间的扭转刚度：r,为发动机输出扭矩：兀为道路阻力矩转换到离合器输出轴

12、的等效阻力矩；，为离合器主从动盘表面传递的摩擦扭矩；q为发动机阻尼系数:j为离合器主动盘阻尼系数：.为离合器从动盘阻尼系数；为离合器输出轴后的传动轴及整车部分的阻尼系数。建立的模型中，由于离合器的主、从部分有干摩擦的存在，在离合器在接合过程中，J“和心之间有粘着和滑动两种状态6,7。当离合器的主动部分与从动部分处于滑动状态时，图1所示的动力学方程为：Je+Cfie+七（。-41）=44离+Gi&i+配（-幻=-，Jc2瓦2+/242+公-4）=4J自+cvOv+kcv（4-）=-工,当离合器的主从动部分处于粘着状态时，此时主动盘和从动盘同步，令协府2为主从动盘的角位移，图3所示模型的动

13、力学方程为：L瓦+G4+k«(。-8dL(Al+Jcl)“2+(%+Cc2)2+卜©<.(Q"c2-幻+(41女2-4)=。JR+q4+.电-%C2)=Tv模型中，发动机输出力矩7；由平均力矩和波动力矩两部分组成，表达式为：(=&+疝(卬)(3)上式中，心为发动机输出的平均力矩、为波动力矩的幅值，为力矩的波动频率。1.2 离合器粘-滑状态下的摩擦力矩离合器在接合过程中，主动盘和从动盘之间通过摩擦连接，其间存在摩擦力矩7；,而离合器在接合的过程中存在粘着和滑动两种状态，这两种状态下摩擦力矩并不相同。在滑动状态下，主从动盘间的速度差口=8|-820

14、76;，此时摩擦力矩为滑磨扭矩，滑磨扭矩7,计算公式为：(4)Tf=FpRmzsign(v)其中，尸是作用在离合器摩擦面上的压紧力，”是离合器接合面的滑动摩擦系数，&.是离合器的当量摩擦半径,Z是摩擦而的个数，口=2-42为主从动盘间的角速度差，sk为符号算子，表征滑磨力矩的方向性。若摩擦片外径为凡，内径为留，当量半径的计算公式为:_2(用)=3(R；耳)离合器摩擦而片的滑动摩擦系数与温度丁、压紧力尸、以及主从动盘角速度差卜有关8-10,可表达为:=(7,尸(6)滑动摩擦系数受这些因素的同时影响，其详细的表征很是复杂，而对于滑动摩擦系数与速度差的关系，已有不少摩擦模型对其进行表征，如S

15、tribeck模型11。这些表征大多数都是一种非线性的关系，文章为了模型求解和分析的方便，对非线性的摩擦模型进行一个线性化的假设，即有：式中，/为摩擦系数梯度(可以为正、负或0),为摩擦片静摩擦系数，卜|为主从动盘间的速度差绝对值。将(7)代入(4)中，则滑磨力矩可写成：Tf=尸4凡g加+尸/八火/3 / 19离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究当离合器处于粘着状态，此时主从动盘之间角速度差口=0,其间的摩擦力矩7；为静摩擦力矩，根据摩擦的特点，静摩擦力矩和外力相关，其有如下函数关系11：TjsigMTy)Tloek|>Tst式中，以为离合器完全接合后所传递的力矩，r为最大静摩擦力矩

16、(兀=4化&尸)。式(9)中的7必为离合器完全接合后，离合器所传递的力矩。该力矩可通过对主动盘或从动盘单独进行受力分析获得，其计算公式为：(10)£欣=-，离+右(Q-%)-Qd(对主动盘分析)=，282+七(-4)+742(对从动盘分析)综上所述，可得到离合器滑动和粘着状态下过程中的摩擦力矩的计算公式：ZVW0(=小-=0且|如|包，(一的(小)-0且图|>Tr由1.1门可见，离合器在接合过程中滑动和粘着状态下的动力学模型是不同的。因此，在计算的过程中需要对两个动力学方程(1)和(2)分别进行分析，这样计算过程复杂。利用式(12)的摩擦模型，可以根据离合器的接合状态，

17、对主从动盘间的摩擦力矩进行计算，从而无论离合器处于哪种状态，只需对方程(1)进行分析，这样极大地方便了计算。2离合器接合过程的动态响应的计算对L1中建立的离合器接合过程的动力学模型，通过1.2行的分析可知，在计算的过程中只需对方程进行分析。将方程(1)写成如下的矩阵形式：(13)JO+C+K0=T上式中,为系统惯量矩阵，。为系统阻尼矩阵，K为系统刚度矩阵，7'为系统激励向量，分别为:7, 000'q 000 "- K -kf( 00 : .J =0 J, 0 0c =0 j 00K =七 七 007 =T(0 0 Jc2 00 0% 000Tc0 0 0 Jv 一0

18、00 cvl。 o FL二为了便于进行数值订,算，可将动力学方程(12)写成微分方程的初值问题形式:(14)(16)(15)X=AX+BUX=x。式中，x=/aa&m&了为状态向量，簿为模型初值向量，a为系统的状态矩阵，8为系统的控制矩阵，u为系统的输入向量，其分别为:01A=-J-'K-七式(15)可运用四阶龙格库塔进行求解，其递推公式为：4/19离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究、川=乂“+9(+2勺+2+勺)OKL+幽5(17),鸟=A(x”+gKJ+6U|,皿/加(=0,1,2-.)K3=4X“+:K2)+3ULi汕r=A(X.+%)+6ULi.上式中，X

19、"1和X”分别为对应时间，=(+1)和，=力时刻的状态向量，其中力为仿真时间步长，U|y力为，=皿时刻时系统的输入向量，此时为中间向量。因此便可通过初值向量七及时间步长力递推得到系统各个时刻的状态向量。利用四阶龙格库塔法进行数值计算，在每一次迭代过程中，都需要根据式(12)对离合器的接合状态进行判断,进而调整主从动盘间的摩擦力矩。在实际的仿真过程中，由于时间步长和计算误差的限制，即使主从动盘处于粘着状态，其速度差也很难为零，而只是在零速附近，这会使得摩擦力矩不能根据接合状态做出很好的计算。为了保证计算的准确性，可以引入1门】摩擦模型11,12。该模型中定义了一个零速区间M&O

20、V.OV是零附近非常小的速度值，根据不同的工作条件而确定。在土。丫区域外，认为离合器处于滑动状态，摩擦力矩是速度差的函数。而在士OV区域内，则强迫认为离合器处于粘着状态，此时摩擦力矩的大小和外力相关。基于以上假定，离合器的摩擦力矩的计算公式为：7)|v|>DV(=%小年乙(、小欣(4)小。皿小|>兀在实际计算过程中，根据计算的特点，当时间步长很小时，角加速度值可用前一时刻的值近似代替，因此根据式(10)和(11)计算得到每一时刻下的九火：(19)+K(%”)一斗(“)lock2n=42弓斗I)+",丁一)+G2a25)式中，T:、7；,而分别为仿真中第n时刻通过对离合器主

21、、从动盘受力分析求得的传递转矩。理论上，通过上述两种途径求得的结果glw和心皿应相等，而在实际的数值仿真中，由于误差的存在其值并不相等，为了计算的准确性，可取两结果的平均作为加小)值:(20)iack(n)=(i(J!>+42()/2模型中的转动惯量、刚度、阻尼及发动机激励参数见表1。利用上述建立的模型，计算可得离合器接合过程中主动盘和从动盘的角速度。图2(a)为离合器摩擦系数负梯度时的主、从动盘角速度，图2(b)为离合器摩擦系数为正梯度时，主、从动盘角速度。由图可见，摩擦系数为负梯度时，会引起离合器自激振动。表1模型计算参数5 / 19离合器从动盘性能对5气车起步抖动的影响研究&

22、;P0/铝热送国PEJ/胡激支a)摩擦系数梯度' = -0.0001“Mdb)摩擦系数梯度父=0.0001“Md发动机部分惯型人0.2kgnr摩擦片内径凡0.15zn飞轮与离合器主动部分惯量J(0.45依F摩擦片面数Z2离合器从动部分惯量4，0.05kgnr静摩擦系数为0.28离合器输出轴后部分惯生人5kg.m：压紧力F4400N发动机部分阻尼q0Nnis!rcicl发动机激励平均值乙川200Mn离合器主动部分阻尼Q0Nnis!rcicl发动机激励波动值7不50Nm离合器从动部分阻尼C,20Nnis!rcicl发动机激励波动频率电150rad/s离合器输出轴后部分q0Nnis!rcic

23、l道路阻力平均值150Mn发动机和飞轮间刚度20600Nm/rad离合器主动部分初始速度600radIs离合器扭转刚度勺，1500Nmlrad离合器从动部分初始速度200rad/s摩擦片外径R,0.22m仿真时间步长”0.001510 / 19图2离合器接合过程中主动盘和从动盘振动情况3从动盘性能对起步抖动的影响分析离合器从动盘是离合器的主要连接部件，它在飞轮和压盘间形成一个摩擦系统，依靠摩擦将动力传递给变速箱输入轴。离合器从动盘中的扭转减振器和波形片，对车辆起步抖动和降低传动系的振动有较大的影响。因此,从动盘的扭转刚度和波形片轴向刚度对传动系统的振动有重要影响，本文将重点分析这两个性能参数对

24、起步抖动的影响。3.1 从动盘扭转刚度离合器从动盘对于汽车传动系统振动的影响，可以从两个方而来进行研究：离合器接合过程中和离合器接合后。已有大量研究是针对离合器完全接合后的传动系统，分析从动盘扭转刚度对传动系统振动的影响，而从动盘扭转刚度对离合器接合中的传动系统振动影响的研究则较少1引。由于起步抖动发生在离合器接合过程中，本文将研究从动盘扭转刚度对离合器接合过程中的传动系振动影响。文献指出，起步抖动表现的是车身在前后方向的一种振动现象，是由离合器从动盘在滑磨阶段的振动所引起。一般而言，离合器从动盘振动越厉害，起步抖动现象越明显。因此，在模型计算分析中，可利用离合器从动盘角速度的振动标准差对起步

25、抖动进行衡量，从动盘角速度振动标准差的计算公式为：上式中，包2为计算中公力（人为仿真时间步长）时刻从动盘的角速度，N为计算中从动盘角速度时间序列个数。由上式可知，从动盘的的角速度变化越大，从动盘角速度振动标准差就越大。利用建立的模型可以计算得到从动盘扭转刚度对离合器接合过程中抖动的影响情况。如图3所示，随着从动盘扭转刚度的增大，离合器接合过程中的从动盘的振动会降低。但是，对于离合器接合后的传动系统，从动盘扭转刚度不能太大。这是因为，一方面，扭转刚度太大，传动系没有很好的缓冲作用，冲击很大，不利于传动系零部件寿命以及车辆的舒适性；另一方面，扭转刚度的增加，会导致系统固有频率的增加，这样可能会使得

26、系统的某阶固有频率对应的共振转速落在发动机的常用转速之内，传动系会发生共振。由上可见，离合器接合过程以及接合以后，基于对传动系统的振动控制要求，对其扭转刚度的要求是不同的。扭转刚度的选取原则是：在保证共振转速低于发动机常用转速范闱和隔离发动机转速波动振动的前提下，尽可能提高扭转刚度，改善起步抖动，101520253035从动盘扭转刚度/Nm/°5 Q.59.53.3.N N L3070S/P*求始左s 钥W W4.01.0图3从动盘扭转刚度对离合器从动盘振动的影响3.2 波形片轴向刚度离合器波形片的轴向刚度对于离合器接合过程中抖动主要有两个方而的影响：一是波形片的轴向弹性会使离合器在

27、接合过程中压紧力缓慢上升，这样有利于降低离合器接合的冲击14：二是波形片的轴向特性会影响离合器在接合过程中压紧力波动的大小1。当压缩量相同时，轴向刚度大的波形片，其压紧力的变化大，轴向刚度小的波形片，其压紧力的变化小。同时，轴向刚度大的波形片，达到指定的压紧力的时间也短。在1.2行建立的模型中，是假设离合器接合过程中压紧力F保持不变的，而当模型中引入波形片后，由于波形片的轴向特性，压紧力将逐渐增大到指定值。假设波形片的轴向刚度为常数，考虑压紧力的变化时（由于波形片的轴向弹性特性引起），压紧力计算公式为：上式中，F。为波形片最大压紧力为离合器接合过程中波形片压缩到设定位置所需要的时间，计算公式为

28、。=月,/（。1）（23）上式中，K为波形片的轴向刚度，吃为波形片在离合器接合过程中轴向压缩速度。由公式（22）、（23）可见，轴向刚度越小，离合器接合过程中波形片压缩到设定位置所需要的时间越长，从而压紧力增长越缓慢。因此,波形片的轴向刚度会对离合器接合过程中的滑磨振动产生影响。基于建立的模型，取=4400N,q=5/"s,可以计算得到从动盘中有无波形片时的离合器主从动盘的角速度振动情况见图4c从计算结果可见，没有波形片的离合器在接合过程中，其从动盘的角速度变化很大，这样会引起汽车车身的抖动，而加入波形片后离合器从动盘的振动情况有了较大的改观。另外，利用建立的模型，可计算得到不同轴向

29、刚度的波形片对离合器接合过程中从动盘的振动的影响情况,见图5。波形片的轴向刚度一般大于3AN/，从图5的计算结果可见，处于该阶段的波形片，随着波形片轴向刚度的降低，离合器接合过程中从动盘的振动会减小。但轴向刚度也不能太小，从计算结果可见，随着轴向刚度的减小，离合器的接合时间会增加，这会影响车辆起步或换挡的速度。综上所述，适当降低波形片的轴向刚度有利于提高离合器接合过程中传动系的NVH性能。00.51.01.52.0时间，S一 无波形片时主动盘% 一 有波形片时主动盘/ 无波形片时从动盘<?<2 有波形片时从动盘小八0.0图5波形片轴向刚度对系统振动的影响W 8 6 4 2图4有无波

30、形片时离合器主从动盘的角速度计算4起步抖动试验研究4.1 起步抖动的评价方法对于汽车起步抖动一般采取主观评价和客观评价两种方法15,主观评价是驾驶员和乘员在车辆起步过程中的感受，而客观评价则通过测量离合器接合过程中发动机、变速箱输入轴转速和车身纵向加速度振动幅值来进行评定的，如图6所示。试验表明15.16,车辆起步过程中，驾驶员座椅导轨处纵向加速度振动幅值越大，驾驶员和乘员主观感受越差，因此，可以通过驾驶员座椅导轨处纵向加速度振动幅值大小来对汽车起步抖动进行评定。纵向加速度-发动机转速变速箱输入轴转速012345时间%图6起步抖动测试曲线离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究4.2 测试实例

31、现有A、B两款车，通过主观和客观评定均认为其存在起步抖动问题，根据3.1和3.2节起步抖动的理论分析结果，对离合器的参数进行调整，计算优化得到离合器的扭转刚度和离合器从动盘的轴向刚度，使其离合器从动盘的角速度波动最小，预期可见对汽车起步抖动有较大的的改善。下而具体分析两款车型离合器的调整情况及调整前后车辆的起步抖动情况。针对A车型存在的起步抖动问题，通过前而理论分析知道，适当增大从动盘扭转刚度可以降低起步抖动，考虑到A车原离合器从动盘扭转减振器弹簧组件中只有两个内弹簧，故在原从动盘的基础上增加两个内弹簧，如图7所示。测试得到的内弹簧个数调整前后的从动盘扭转特性曲线如图8所示，测试结果表明，增加

32、两个内弹簧后,从动盘扭转刚度从23.48M”/增加到28.38M“/。基于建立的模型，可计算得到离合器扭转刚度调整前后，从动盘角速度振动，如图9所示，从动盘角速度振动标准差计算结果见表2。a）改进前（只含有2内弹簧）b）改进后（含4内弹簧）图7从动盘扭转减振器的改进W2WS001扭转角度广一改进前-改进后图9扭转刚度调整前后从动盘角速度振动计算结果S/P星郭加点ks=23.42NnV。主动盘 6一 k>=28.38Nm）。主动盘 6ck尸23.42NnV。从动盘包2 kH28.3SNm；。从动盘6 2扭转刚度从动盘角速度振动标准差（"4/$ ）23. 4240. 9428.38

33、34. 87图8从动盘内弹簧调整前后的扭转特性对比表2扭转刚度调整前后离合器从动盘角速度振动标准差”算结果9 / 19从动盘扭转刚度调整以后，进行实车测试，发现车辆在一档起步和倒档起步时的抖动情况较之前均有较大的离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究改善，如图10和11所示，驾驶员座椅导轨纵向加速度振动幅值有了很大的衰减，其对比情况如表3所示。10 / 19离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究a）离合器调整前b）离合器调整后图10A不离合器调整前后一档起步抖动情况对比10 / 19a）离合器调整前b）离合器调整后图11A车离合器调整前后倒档起步抖动情况对比表3A中离合器扭转刚度调整前后纵

34、向加速度振动幅值对比（/）扭转刚度一档起步倒档起步23.420.420.3528.380.150.13针对B车型存在的起步抖动问题，可以通过改变波形片的釉向刚度来进行改善。根据前面的理论计算，波形片轴向刚度越小，车辆起步越平稳，因此可以适当降低波形片的轴向刚度。根据波形片的特性，降低波形片轴向刚度的措施为：将B车型原离合器从动盘中波形片的波形半径2XR10改成2XR15,见图12。通过从动盘而压缩测试机可得到改进前后的波形片的轴向特性曲线如图13所示，测试结果表明，波形片结构改进后，轴向刚度由4.28AN/加减小到3.33AN/°基于建立的模型，可计算得到波形片轴向刚度调整前后，从动

35、盘角速度振动,如图14所示，从动盘角速度振动标准差计算结果见表4o离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究R10R10R1SR1Ga)改进前的波形片b)改进后的波形片图12波形片的改进0.0.00.8波形片轴向压缩量/mm改进前-,改进后800700.s/P空弱酒史1.01.5时间，sK=5.70kH''mm 三动盘/ ”4.45kM'mm 主动盘5.70kM'mm从动盘& . 34.45kNmm从动盘C 丁图13改进前后的波形片轴向特性测试曲线图11轴向刚度调整前后从动盘角速度振动计算结果12 / 19表4波形片轴向刚度调整前后离合器

36、从动盘振动标准差的计算结果轴向刚度/(AN1mm)从动盘角速度振动标准差s/dc/SW/s)5.709.514.458.35波形片轴向刚度调整以后，进行实车测试，发现车辆在一档起步和倒档起步时的抖动情况较之前均有较大的改善，如图15和16所示。驾驶员座椅导轨纵向加速度振动幅值有了很大的衰减，其对比情况如表5所示。a）离合器调整前b）离合器调整后图16B车离合器调整前后倒档起步抖动情况对比表5B不波形片轴向刚度改进前后乍身纵向加速度振动幅值对比（”.一）轴向刚度/（AN/皿）一档起步倒档起步5.700.500.704.450.200.42a）离合器调整前b）离合器调整后图15B车离合器调整前后一

37、档起步抖动情况对比5小结（1）车辆起步抖动主要是由离合器在接合过程中的自激振动引起的，为了模拟离合器在接合过程中的振动，建立了离合器接合过程汽车传动系统动态特性分析的的四自由度模型，模型中，考虑到了干摩擦离合器在接合过程中的粘滑特性，数值计算中引入了Karnopp摩擦模型，利用龙格库塔法对建立的模型进行求解，得到了离合器接合过程中主、从动盘角速度振动情况。（2）基于建立的离合器接合过程的传动系模型，分析了从动盘扭转刚度和波形片轴向刚度对起步抖动的影响。从计算结果可知：离合器从动盘扭转刚度的适当增大，可以降低离合器接合过程中的振动，波形片轴向刚度的适当减小，也可以很好地改善汽车起步抖动。（3）针

38、对A、B两款车存在的起步抖动问题，根据文中理论分析结果，将A车离合器从动盘扭转刚度加大，将B车的波形片轴向刚度调小，通过测试结果对比发现离合器参数调整后A、B车的起步抖动有了很大的改善,说明文中关于起步抖动的理论计算对解决工程实际问题具有很好的指导意义。参考文献11|A.AlbersandD.Herbst.Chalter-CausesandSolulions.l99.6thLUKKolloquim离合器从动盘性能对汽车起步抖动的影响研究|2|ChristopherC.Bostwick,AndrewSzadkowski.Self-excitedvibrationsduringengageinen

39、tsofdryfrictionclulches.S/lfTec/F/r/cu/Pf/prSmw,No.9828463|D.Centea.H.RahnejatandM.T.Menday.Theinfluenceoltheinterfacecoefficientoffrictionuponthepropensit)lojudderinautomotiveclutches.I.Mech.E.PartDJoumalofAutomobileEngineering,1999,213:245-3584IvanRoger.ScansaniGregori.MelhodologftoDeterin!netheClutchFacingSensitivityRegardingJuddenntheVehicle.S,A£7iWnHn/P(/2010-36-0501|5)T.SavvaiioboriandK.Suehiro.Anai)alysisofclut