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面向振动问题的电磁风扇离合器系统设计研究
| 论文题名： | 面向振动问题的电磁风扇离合器系统设计研究 |
| 关键词： | 电磁风扇离合器;振动特征;参数匹配;结构优化设计;有限元分析 |
| 摘要： | 本文收集国内外相关文献资料，了解风扇离合器发展现状及未来研究动态，根据企业的设计要求，进行了面向振动问题的电磁风扇离合器设计研究。课题结合实际项目进行研究，符合我国当前汽车节能产品现实需要和发展需求，具有很好的理论意义和现实意义。 首先分析了电磁风扇离合器的工作原理和结构特点，主要介绍这种产品的三种工作模式：非工作模式、低速工作模式和高速工作模式，并对电磁风扇离合器和由企业提供的柔性法兰盘原结构和备选结构进行分析。然后根据产品具体的振动特征，提出了课题研究的总体设计方案。 接着研究电磁风扇离合器系统振动过大问题，建立了结构的动力学模型。利用振动理论对动力学模型进行分析，建立结构的振动微分方程。然后建立结构的有限元分析模型，对其进行仿真分析，计算结构的弯曲、扭转、径向和轴向固有频率，找出引起结构振动过大的原因。同时对柔性法兰盘备选结构进行振动试算分析，结果表明，备选结构满足工作要求，但目前难以量产。按企业要求，本文提出了柔性法兰盘原结构的改进设计方案，解决结构的振动问题。 为避免改进方案的弊端，提出法兰盘参数优化设计方案，对法兰盘进行优化设计。主要内容包括参数化模型的建立、优化设计模型的分析和优化设计的实现。该设计方案不仅在理论上解决了产品结构的共振问题，还通过了实际试验台架的振动试验验证，研究很成功。此外，研究使得法兰盘的质量降低21.92％，取得较好的轻量化效果。 最后课题研究从系统全局出发，提出电磁风扇离合器系统参数匹配设计方案。引入参数灵敏度分析技术研究产品的结构参数对系统弯曲固有频率的影响情况，得出频率灵敏度分析曲线和曲面。分别对灵敏度曲线和曲面进行分析，选出有效的参数因子对系统进行参数匹配设计研究。研究结果表明，这种设计方案更好地协调了结构的性能矛盾，使得结构的综合性能更加合理。 文章所做的研究解决了企业产品的实际问题，提出的结构优化设计和参数匹配设计方案先进有效，能为风扇离合器同类产品的研究开发提供很好的参考，对国内工业产品结构设计水平的提高有重要意义。 |
| 作者： | 袁恒 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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