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某商用车动力传动系统扭转振动仿真分析与试验研究
| 论文题名： | 某商用车动力传动系统扭转振动仿真分析与试验研究 |
| 关键词： | 商用车;传动系扭振;集中质量模型;仿真分析 |
| 摘要： | 随着近些年商用车行业的迅猛发展，人们对于商用车乘坐舒适性的要求也逐渐提升，商用车的NVH问题也日渐成为工程师与生产厂商们非常关心的问题，牵引车作为各个商用车企目前销量最高的车型之一，由于其发动机前置后驱、输出力矩大、传动系距离长等特点，很容易发生动力传动系统扭转振动的问题，因此有必要对该类型车进行传动系扭振的仿真分析与试验研究。本文具体研究工作如下： (1)针对传动系扭振的激励源进行了分析，其中重点对发动机激励方式进行了详细的理论分析，同时采用集中质量法将整车传动系简化为22自由度的自由振动模型与16自由度的强迫振动模型，确立了模型中各主要零部件参数的获取方法，建立了对应的动力学方程并对方程的固有特性进行了理论分析； (2)组织实车测试，使用LMS.Test.Lab信号采集及处理系统，并通过路试法测量试验车的传动系扭振情况。测试设备包括磁电式转速传感器、霍尔转速传感器、三向振动加速度传感器、声学麦克，测点包括发动机飞轮、变速器输入轴、变速器输出轴等转速测点，以及驾驶员座椅导轨、变速器壳体等振动加速度测点，还有驾驶员右耳处的噪声测点。试验工况包括起步、全油门加速、滑行、Tipin/out等工况，结果表明试验车在常用挡位的加速工况下出现了传动系扭振的情况，且共振转速落在常用转速区间内； (3)通过理论计算、三维数模测量与有限元仿真的方式获取了传动系主要旋转部件的结构参数，使用Amesim软件建立了8挡下传动系扭振的自由振动和强迫振动仿真模型，并将仿真结果与试验结果进行对比，验证了仿真模型的精度，结果表明试验车在发动机转速接近1255rpm，即三阶激励频率接近62.75HZ时激起了传动系的第五阶模态，引发传动系扭振，且振型以离合器从动部分与变速器的扭振为主； (4)探究了传动系关键参数包括离合器扭转减振器扭转刚度、阻尼力矩、半轴扭转刚度、变速器转动惯量和后桥转动惯量对于传动系扭振的影响规律，制定了试验车的传动系扭振优化方案：降低扭转减振器20%的扭转刚度、提高10Nm的阻尼力矩、降低中后桥半轴30%的扭转刚度，并进行了仿真验证，结果表明改进方案相较于改进前在避频与降低振幅两方面上均达到了理想的效果，验证了改进方案的可行性。 |
| 作者： | 李鑫鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 史文库 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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