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具有BSG的附件带传动系统动力学分析与优化
| 论文题名： | 具有BSG的附件带传动系统动力学分析与优化 |
| 关键词： | BSG系统;附件带传动;张紧器;动态特性;参数优化;动力学模型 |
| 摘要： | 具有带传动起动/发电一体机即BSG(Belt Driven Starter and Generator)的微混合动力系统在小排量汽车上的应用已越来越广泛，该发动机的前端附件带传动系统与传统的附件带传动系统不同，那就是起动/发电一体机必须在皮带传动的作用下，将具有很大阻力矩的发动机起动起来。本文以某款搭载BSG系统的双张紧臂发动机前端附件带传动系统为研究对象，运用计算机辅助技术，对其参数设计与优化方法开展了研究。 基于ADAMS软件，在Engine模块下建立了双张紧臂发动机附件带传动系统的多体动力学模型。通过一个简单的三带轮模型，利用固有频率的方法，验证了利用该方法建模的准确性与可行性。为了克服传统研究中假设发动机起动阻力矩为常数的不足，在对发动机曲柄连杆机构进行了运动学、动力学分析的基础上，建立了比较详细的发动机起动阻力矩的数学模型，并进行了仿真研究。 运用所建立的多体动力学模型和起动阻力矩数学模型，对具有BSG的附件带传动系统在起动、正常行驶和制动三种工况下进行了性能预测研究，动力学分析表明:在原设计下，皮带在电机上发生打滑。张紧臂的摆动角度较大，在起动工况下达到了12.5°;皮带的动态张力波动较大，起动工况下皮带紧边张力波动达1200N;皮带的横向振动也较大，在起动工况下达到了14mm左右。 针对系统出现的问题，分别以单目标和多目标的方法，对张紧器的设计参数进行了优化，优化及性能仿真结果表明:优化后皮带没有再出现打滑情况。张紧臂的最大摆动角度降低到4.4°，皮带的最大张力波动降低到809N，皮带最大横向振动位移减小到4.8mm，因此优化效果明显。采用多目标优化方法，不仅使带传动系统的皮带初张力很小(581N)，而且其它综合性能也得到了改善，故在实际应用中，建议采用多目标优化设计方法。 专门针对BSG的附件带传动系统目前尚没有成熟的设计理论和方法，本文所开展的工作和取得的有关结果，可以为该型附件带传动系统的参数设计和优化提供借鉴。 |
| 作者： | 刘元冬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王文林;侯之超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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