動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化原則

1、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化原則對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)這樣一個(gè)非線性系統(tǒng)，由于剛度、質(zhì)量、阻尼等都分布不均勻，為了達(dá)到一個(gè)讓簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)模型與實(shí)際更加貼近，能更準(zhǔn)確反映振動(dòng)系統(tǒng)特性，我們經(jīng)常需要根據(jù)一些原則進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化原則如下：將系統(tǒng)中所有部件簡(jiǎn)化并等效為由具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、無(wú)剛度的圓盤和沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的但具有扭轉(zhuǎn)剛度的彈簧組成。圓盤之間通過(guò)理想彈簧連接。將發(fā)動(dòng)機(jī)按曲拐個(gè)數(shù)簡(jiǎn)化為幾個(gè)圓盤，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大時(shí)，可以簡(jiǎn)化到部件旋轉(zhuǎn)中心線上，如飛輪等；相鄰兩集中質(zhì)量圓盤之間軸段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均等分配到兩集中質(zhì)量上，如離合器從動(dòng)軸與變速器第一軸的齒輪之間的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可分配到離合器和變速器齒輪簡(jiǎn)化的集中質(zhì)量上；不考慮變速器中的同步器的轉(zhuǎn)

2、動(dòng)慣量；簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)傳動(dòng)比的計(jì)算以及能量守恒的原則，將所有部件簡(jiǎn)化為與曲軸同轉(zhuǎn)速的一個(gè)當(dāng)量系統(tǒng)；相鄰兩集中圓盤之間的連接軸，計(jì)算出該軸段的扭轉(zhuǎn)剛度，作為該兩集中質(zhì)量圓盤之間的當(dāng)量剛度；離合器扭轉(zhuǎn)減振器、等彈性部件永琪實(shí)際扭轉(zhuǎn)剛度作為集中圓盤間等效當(dāng)量剛度。傳動(dòng)系中裝配有液力耦合器時(shí)，由于它只傳遞扭矩不傳遞振動(dòng)，故傳動(dòng)系中裝配有液力耦合器時(shí)，把耦合器從動(dòng)盤和主動(dòng)盤分為兩個(gè)互不相干的的扭振系統(tǒng)。對(duì)于形狀不規(guī)則、質(zhì)量分布不均勻的系統(tǒng)例如發(fā)動(dòng)機(jī)，可以將每個(gè)汽缸的曲軸、活塞、平衡塊、連桿、等部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量集中在各自曲柄中心線上，作為一個(gè)集中質(zhì)量點(diǎn)進(jìn)行等效處理；變速器處于

3、不同檔位，簡(jiǎn)化為具有不同參數(shù)的集中質(zhì)量，因?yàn)槊繖n的傳動(dòng)比不同，轉(zhuǎn)化后的剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就不同；(11)由于齒輪的不考慮齒輪嚙合后的變形對(duì)系統(tǒng)剛度的影響，對(duì)于階梯軸等其他復(fù)合軸段，按軸段連接的形式進(jìn)行剛度的串聯(lián)、并聯(lián)計(jì)算等效剛度。只考慮較大的阻尼，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)潤(rùn)滑油阻尼，離合器減振器彈性阻尼，不考慮其他微小阻尼。(14)一切所有外部激勵(lì)都施加在慣性部件上。本文所用車輛配置參數(shù)為某四缸、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、三軸五檔變速器，對(duì)其簡(jiǎn)化后的物理模型如下圖所示。JLO圖3.2本文所用車輛車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖3.2.1.4傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)3.2.1.3動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)各總成的簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化本文采用的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)為四缸、四沖

4、程的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、將其簡(jiǎn)化為6個(gè)集質(zhì)量和5個(gè)軸段理想彈簧。將發(fā)動(dòng)機(jī)自由端扭轉(zhuǎn)減振器的質(zhì)量和它到第一個(gè)軸段K1之間的曲軸的一半質(zhì)量統(tǒng)一集中到第一個(gè)集中圓盤上，即第一個(gè)集中質(zhì)量為減振器和第一個(gè)軸段的質(zhì)量一半之和。第一個(gè)氣缸內(nèi)所有部件的質(zhì)量以及該缸左右兩邊軸的質(zhì)量的1/2的之和集中到第二個(gè)圓盤上面。其他幾個(gè)缸類似做法，將最后一個(gè)缸發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪之間軸段的質(zhì)量的一半加上飛輪質(zhì)量集中到第六個(gè)集中質(zhì)量上面。扭轉(zhuǎn)減振器與第一缸之間簡(jiǎn)化為一個(gè)具有彈性剛度和阻尼的彈簧。離合器的簡(jiǎn)化將離合器的主動(dòng)部分簡(jiǎn)化到飛輪上，將其從動(dòng)部分與變速器第一軸簡(jiǎn)化到第七個(gè)集中質(zhì)量上，那么離合器主、從動(dòng)部分簡(jiǎn)化為一個(gè)帶有剛度和阻尼的彈簧。變

5、速器的簡(jiǎn)化將變速器簡(jiǎn)化為一個(gè)具有慣性的質(zhì)量盤，第一軸上的齒輪以及中間軸、輸出軸上面的齒輪以及軸本身都是具有一定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的部件，因此這些部件根據(jù)傳動(dòng)比等效轉(zhuǎn)換為一個(gè)集中圓盤，另外必須將傳動(dòng)軸的一半簡(jiǎn)化為變速器這個(gè)第八個(gè)集中質(zhì)量上。因此變速器處于不同檔位時(shí)，簡(jiǎn)化后會(huì)得到不同的的慣性參數(shù)和彈性剛度。驅(qū)動(dòng)橋的簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)橋不僅連接了傳動(dòng)軸并且它上面包含了主減速器、差速器、兩段半軸等，這些都是具有一定質(zhì)量的慣性部件和具有扭轉(zhuǎn)彈性的半軸。因此將傳動(dòng)軸的后半段與主減速器、差速器、半軸的一半統(tǒng)一簡(jiǎn)化為一個(gè)集中圓盤；因此也需要根據(jù)傳動(dòng)比的關(guān)系確定簡(jiǎn)化后的當(dāng)量參數(shù)。車輪簡(jiǎn)化將兩個(gè)半軸與車輪連接的一半集中到車輪上來(lái)，形

6、成第十個(gè)集中質(zhì)量。下表表示簡(jiǎn)化后各部分參數(shù)對(duì)應(yīng)情況。在舁廳P慣性集中質(zhì)量圓盤當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量彈性軸段當(dāng)量M剛度1發(fā)動(dòng)機(jī)自由端扭轉(zhuǎn)減振器J1扭轉(zhuǎn)減震器與第一缸之間的軸段K12第一氣缸的運(yùn)動(dòng)部件J2一缸與二缸之間軸段K23第二氣缸的運(yùn)動(dòng)部件J3二缸與三缸之間軸段K34第三氣缸的運(yùn)動(dòng)部件J4三缸與四缸之間軸段K45第四氣缸的運(yùn)動(dòng)部件J5四缸與飛輪缸之間軸段K56飛輪與離合器主動(dòng)盤部分J6離合器扭轉(zhuǎn)減振器K67離合器從動(dòng)盤部分與變速器A軸的一半J7變速器A軸段K78變速器各個(gè)部分與傳動(dòng)軸前一半J8變速器輸出軸與傳動(dòng)軸之間軸段K89傳動(dòng)軸X半與驅(qū)動(dòng)橋部分J9驅(qū)動(dòng)橋與車輪之間K910后驅(qū)動(dòng)車輪Jio表3.1簡(jiǎn)化后各部分參數(shù)對(duì)應(yīng)情況部分當(dāng)量參數(shù)的計(jì)算1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是物體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性的體現(xiàn)，它與物體平動(dòng)時(shí)的質(zhì)量的物理意義相當(dāng)，是對(duì)物體旋轉(zhuǎn)慣性的一種度量，也是旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的貯存基體。物理學(xué)上把剛體繞某個(gè)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定義為：, R 22J 0rdmm