【双质量飞轮设计分析2200字】

双质量飞轮设计分析目录TOC\o"1-3"\h\u15925双质量飞轮设计分析 193271.1双质量飞轮简介 1315641.1.1双质量飞轮结构 1105681.1.2双质量飞轮分类 2230531.1.3双质量飞轮工作原理 3246401.2双质量飞轮参数选择 3271551.2.1质量参数的选择 314101.2.2刚度参数的选择 376641.2.3阻尼参数的选择 41.1双质量飞轮简介为解决变速箱在怠速空档和滑行工况下打齿问题。利用非常平的减振特性（小刚度）曲线可以成功的保持固有频率低于怠速转速，更低的振动激励在滑行工况被衰减。对于强力驱动模式的激励，情况则是不同的，这时传统的减振器通常不能满足振动的衰减，或者不能减小固有频率在驱动速度之下。理论上，扭转减振器刚度低于1Nm/°时，才可以使得固有频率在车辆的驱动速度范围之外。然而，我们不能在实践中实现这个情况，因离合器的空间不能容纳所需的减振器尺寸，而且，在变速箱输入轴上拥有这个尺寸的扭转减振器将会产生一个使变速箱难于同步的惯性质量矩。德国宝马公司于1985年首先成功研制出了双质量飞轮，并将其装备在六缸柴油机BMW324d轿车上，取得了良好的减振、降噪效果。双质量飞轮的成功研发弥补了传统从动盘式扭转减振器的不足。1.1.1双质量飞轮结构相比于传统的普通飞轮，双质量飞轮将质量分成两级质量，即初级质量和次级质量。本设计的双质量飞轮结构中，初级质量包括主飞轮、盖板、减振弹簧和滑槽等零件，次级质量包括法兰盘、碟形弹簧、密封环、连接盘等零件。初级质量与内燃机曲轴相连，次级质量通过连接盘通过螺栓与干式双离合器连接在一起。双质量飞轮的结构设计有效地降低了传动系的固有频率，减少了整车的振动和噪声。其结构如图3-1所示。图3-1双质量飞轮示意图1-初级质量2-扭振减振器3-次级质量1.1.2双质量飞轮分类双质量飞轮可以按照以下三种类型进行分类，如图3-2所示。图3-2双质量飞轮分类图本设计选择长弧形弹簧式双质量飞轮与干式双离合器配合使用。该双质量飞轮主飞轮和盖板焊接，它们之间形成一个环形的空腔，在腔体内装有弧形弹簧和滑槽组件，同时向空腔内注入一定量的油脂，在两级质量转动过程中，油脂既可以润滑滑槽和弹簧，又可以起到阻尼的作用。长弧形减振弹簧可以被压缩至很大的变形量，第一质量和第二质量之间会产生较大的相对转角，通常可达到20～30º的范围。这种弹簧结构可以达到很小的扭转刚度，可以更好的衰减振动和减少噪音，因此应用最为广泛。不过这种双质量飞轮也存在一些缺点，如弧形螺旋弹簧与弹簧内腔摩擦，会导致减振器扭转刚度的非线性，造成减振器性能的不稳定，弧形弹簧被磨损变形后会缩短其使用寿命，且由油脂提供的阻尼难以精准控制，同时对零部件的工艺要求也高。1.1.3双质量飞轮工作原理双质量飞轮是将原先传统飞轮的质量分为两部分，初级质量与发动机的曲轴端相连，来传递发动机工作转矩，次级质量与本设计的干式双离合器的中间盘相连，通过干式双离合器把动力传送给变速器部分，两级质量间通过加装的扭转减振器来降低传动系的固有频率，减少共振现象，提高整车NVH性能，提升乘坐舒适性。1.2双质量飞轮参数选择双质量飞轮可以从飞轮的转动惯量、扭转弹簧的刚度和系统的阻尼特性三个方面控制机械传动系统的扭转振动，因此，质量、刚度、阻尼就是双质量飞轮的三个主要参数。1.2.1质量参数的选择研究表明，将装在离合器从动盘上的扭转减振器移至飞轮处，把飞轮分成两部分，形成双质量飞轮扭转减振器，既可以弥补从动盘式扭转减振器的不足，又可以降低造成传动系统共振的固有频率。所以如何合理分配双质量飞轮减振器的初级质量和次级质量是设计中一个比较重要的问题。首先，要保证初级质量和次级质量的转动惯量之和等于设计时原发动机飞轮的转动惯量，以保证发动机运转平稳和存储能量。其次，考虑第一质量和第二质量之比对两自由度简化系统固有频率的影响关系。由公式fc=12πKI1+I2I1I2可知，I11.2.2刚度参数的选择由于双质量飞轮的弹簧扭转刚度可设计得较低，有效降低传动系共振频率。但是为了传递最大转矩，又要满足有一定的刚度要求，这两者无法同时满足的。因此，在发动机的整个工作转速范围内，并不能完全消除振动。所以要选择恰当的扭转刚度，以获得传动系相对较好的振动特性。如上所述，双质量飞轮的一个重要优点是，通过合理分配两级飞轮的转动惯量，可以降低怠速运行工况的固有频率，从而避免共振。在设计中，取I1f该设计车型的怠速转速nef根据受迫振动的共振曲线可知，当频率比fefc>2时，振幅放大系数β>1，可以衰减振动，否则，将会使振幅放大，对系统起到破坏作用。由fefc>2，1.2.3阻尼参数的选择双质量飞轮减振器的阻尼可分为干摩擦阻尼、橡胶阻尼和液压阻尼，本设计仅对干摩擦阻尼加以讨论。由于对要满足传递一定转矩的要求，减振弹簧需要一定的刚度，并且