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原文传递摩擦式离合器汽车起步振动仿真分析及试验研究

论文题名：	摩擦式离合器汽车起步振动仿真分析及试验研究
关键词：	起步振动;汽车离合器;非线性特性;仿真分析
摘要：	起步抖动和耸车是汽车起步时常见的两种振动，严重影响车上人员的驾乘感受。起步抖动现象发生于离合器的接合过程中，主要表现为车身的纵向振动，频率较低。耸车常见于起步时离合器接合刚刚完成时，同样表现为车身的纵向振动，频率较前者更低且振幅更大。　　两种起步振动的产生均与传动系中的摩擦式离合器密切相关:离合器摩擦系数的负梯度将导致自激振动，离合器主从动部分安装不对中将引起轴向力的波动，导致强迫振动，这两种振动通过传动系传递至车轮和车身，形成起步抖动;离合器接合时的冲击或传动系负载的突然变化等，会引起传动系的低频共振，导致耸车现象。　　位于离合器从动盘总成上的多级扭转减振器有着衰减车辆传动系统扭振的重要作用，同样位于从动盘总成上的波形片能起到缓冲离合器接合冲击的作用。所以，起步振动的抑制也离不开离合器与传动系的匹配。　　离合器与传动系良好的匹配对于防止或抑制或改善汽车起步振动具有重要作用。目前，国内的厂商普遍缺少离合器参数对起步抖动和耸车的影响规律的认识，因此在进行离合器与传动系匹配工作时存在一定的盲目性，不仅延长了设计周期，增加了研发经费，而且往往难以达到预期的效果。所以，研究摩擦式离合器对起步抖动和耸车问题的影响，对于抑制以及改善汽车起步振动具有重要意义。本文基于处于离合器匹配阶段的某新车型，进行了如下建模仿真研究及实车试验研究: 　　(1)对起步振动的机理进行了建模分析，结果表明:起步抖动的激励形式分为摩擦系数的负梯度引起的自激振动和形位偏差导致的轴向力波动引起的强迫振动，前者的振动频率为传动系统的固有频率，后者的振动频率为轴向力的波动频率且幅值随着轴向力波动幅值的增大而增大。耸车是由离合器的接合冲击，负载的变化或节气门开度的变化引起传动系的低频共振，其本质也是一种强迫振动。　　(2)利用集中质量建模法建立了汽车传动系六自由度动力学模型，对一挡起步情况下离合器的接合过程进行仿真分析。在建模过程中，着重考虑了离合器的三大非线性特性:多级扭转非线性特性、轴向非线性特性以及摩擦非线性特性。　　(3)将传动系参数代入建立的六自由度模型中进行动态响应计算和频域分析。通过对比仿真和试验结果，验证了建模的准确性。频域分析结果表明:起步抖动的频率为传动系接合前的第一阶非零固频，耸车的频率为传动系接合后的第一阶非零固频。对离合器从动盘各非线性特性参数进行了单一变量下的仿真分析，得到了其对起步振动的影响规律。　　(4)阐述了整车测试的方法并进行了整车测试研究，提出了起步抖动和耸车的评价方法。依据建模仿真得出的离合器从动盘特性参数对于起步振动的影响规律，对离合器从动盘参数进行了调整。调整后再次进行仿真及实车测试，发现起步抖动和耸车均有改善，从而验证了从动盘特性参数影响规律分析的正确性，也说明本文的理论、建模仿真和试验研究方法有一定的工程实际意义。
作者：	陈权瑞
专业：	车辆工程
导师：	万里翔
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文