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原文传递搭载双离合变速箱的车辆传动系统扭振机理与减振措施研究

论文题名：	搭载双离合变速箱的车辆传动系统扭振机理与减振措施研究
关键词：	车辆传动系统;双离合变速箱;扭振机理;减振性能
摘要：	双离合变速箱被动离合器从动盘大惯量的存在降低了变速箱的敲击阈值，大大提高了变速箱的敲击灵敏度，引发变速箱齿轮敲击噪声，是双离合变速箱面临的主要问题之一。发动机输入转矩波动引发动力传动系扭转振动，对变速箱非承载齿轮对啮合运动产生影响，是引发变速箱齿轮敲击的主要原因。本文从理论研究、仿真研究、试验研究以及参数优化四个方面对车辆动力传动系扭转振动抑制措施进行研究，以解决双离合变速箱齿轮敲击问题，具体工作归纳如下：　　（1）基于动力学模型简化原则及参数等效原理，将某搭载7速双离合变速箱车辆动力传动系统简化为四种不同自由度扭振模型，然后分别基于固有特性计算理论和参数灵敏度计算理论计算得出该车辆动力传动系统的固有频率、模态振型、各部件转动惯量和扭转刚度对动力传动系统固有频率的敏感度以及转动惯量和扭转刚度对三阶振型的敏感度。根据系统固有频率确定了本次研究模型的自由度数，根据模态振型确定了本次重点研究阶次振型，根据参数灵敏度计算结果确定了对传动系统扭振最为敏感的结构参数，为优化传动系统扭转振动提供了研究方向。　　（2）为满足变速箱无敲击噪声的需求，提出在该车辆传动系统上分别应用四种主流减振措施：离合器从动盘扭转减振器、双质量飞轮、离合器微滑控制、离心摆式扭转减振器。首先对以上四种减振措施的减振机理进行分析，并建立了相关减振器非线性动力学子模型，然后整合至整车动力传动系模型上，得到整车动力传动系非线性动力学模型，之后分别仿真分析了各类减振措施在敲击工况下的减振性能，并与变速箱敲击阈值曲线进行对比，最后进行减振性能与传动效率协同分析，得出只有离心摆式双质量飞轮和考虑10rpm、20rpm滑摩控制的双质量飞轮才能够同时满足变速箱无敲击噪声和传动效率要求的结论。　　（3）为验证仿真模型的有效性，本文分别对搭载各类减振措施的某型7速双离合变速箱车辆进行整车道路扭振试验研究，并与仿真结果进行对比，验证了仿真模型的准确性。首先试制了各类减振器样件，并进行了试验方案设计，然后进行整车试验，提取相关试验数据，最后通过对比仿真与实测所得的发动机飞轮端、变速箱输入轴角加速度幅值曲线，并结合变速箱壳体振动加速度Colormap图及工程师主观驾评验证了仿真模型的有效性。　　（4）为进一步提高双线形离心摆式单质量飞轮减振性能，需对其进行参数优化分析。首先通过确定优化参数、优化目标以及约束条件建立了双线形离心摆式单质量飞轮减振性能参数优化模型，然后基于一维搜索优化计算方法分别对离心摆结构参数r+l值、离心摆质量参数mp进行优化计算，最后通过对比优化前后双线形离心摆式单质量飞轮变速箱输入轴角加速度幅值与变速箱敲击阈值的大小关系，证明了优化后的双线形离心摆式单质量飞轮能够满足在整个转速范围内变速箱无敲击噪声的要求。
作者：	饶文毅
专业：	工程(车辆工程)
导师：	石晓辉;郭栋;周益
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆理工大学
学位年度：	2022