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汽车动力总成悬置系统隔振特性稳定性的分析

  • 简介:(论文 字数:27009页数:60)摘 要:汽车振动不仅影响着汽车零部件的工作效率,而且影响着汽车乘坐舒适性,动力总成中的发动机是汽车振动的主振源之一。汽车动力总成悬置系统的隔振稳定性优劣直接关系到发动机振动向车体的传递率,影响整车的NVH性能。 ...
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(论文  字数:27009页数:60)摘 要:汽车振动不仅影响着汽车零部件的工作效率,而且影响着汽车乘坐舒适性,动力总成中的发动机是汽车振动的主振源之一。汽车动力总成悬置系统的隔振稳定性优劣直接关系到发动机振动向车体的传递率,影响整车的NVH性能。
本文在参考和总结国内外文献的基础上,引入隔振理论和六自由度能量解耦原理,选用SGM V250四缸四冲程发动机作为研究对象,应用正交试验设计方法和Matlab的数值分析和矩阵运算功能,基于动力总成悬置系统刚度参数及动力总成质量、惯性特性和质心位置的变化,通过建立动力总成悬置系统模型,对汽车在怠速工况下,其动力总成悬置系统的隔振稳定性进行详尽的研究,得出结论:发动机悬置及变速箱悬置对悬置系统的隔振稳定性影响最大,同时,质量、惯性特性及质心位置改变也对固有特性变化有着不容忽视的影响,系统在这些变化的影响下,其隔振性能极不稳定性,特别是在质量、惯性特性和质心位置改变的影响下,系统的固有频率变化幅度非常大,各阶模态产生非常大的耦合。

关键词:汽车动力总成悬置系统,刚度,隔振稳定性,正交试验设计

Abstract :The automotive vibration not only affects the work efficiencies of the parts, but also impacts the riding comfort of passenger. The engine which is the part of powertrain is one of the foremost automobile vibration sources. the vibration isolation stability of automobile powertrain mounting system is relate to the vibration transmissibility rate from engine toward bodywork and affects the robustness of powertrain mounting system for NVH directly.
By consult and tally up some documentation that is from domestic and international, This dissertation introduce vibration isolation theories and Six-degree-freedom model energy decouple theories , choose the SGM V250 engine with four cylinder of four stroke to be the research object, apply orthogonal experiment and The strong number analysis and matrices operate function of Matlab, based on change powertrain mounting stiffness , and the variety of the quantity, inertial characteristic, the center of mass position, build up the powertrain mounting system model, make a research on stability of powertrain mounting system for vibration isolation at idle .It concluded that the engine mounting and transmission mounting to influence the system vibration isolation stability mostly, at the same time, the quantity, inertial characteristic and the center of mass position changes also have no neglect to the inherent property variety, the system is under the influence of these change, the vibration isolation is very unsteady, especially under the influence of the quantity, inertial characteristic and the center of mass position change, the frequency variety range of the system is very widely, bring awfully big coupling in each other mode .


Keyword: Automotive powertrain mounting system, Stiffness,Vibration isolation stability, orthogonal experiment

目 录

摘 要 I
Abstract II

第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及其意义 1
1.2 国内外对悬置的研究现状 2
1.2.1 动力总成悬置元件研究的发展 2
1.2.2 动力总成悬置系统研究的发展 3
1.2.3 悬置系统对整车振动的影响 4
1.3 本文研究内容及方法 4

第二章 动力总成悬置系统隔振理论 6
2.1 动力总成悬置系统模型的建立 6
2.1.1 橡胶悬置元件的一般动力学模型 6
2.1.2 动力总成悬置系统的动力学模型 6
2.1.3 动力总成悬置系统的动力学分析方程 7
2.2 动力总成悬置系统的隔振分析 10
2.2.1 隔振理论 10
2.2.2 隔振措施及隔振原理 11
2.3 本章小结 17

第三章 正交试验设计的研究 18
3.1 正交试验设计产生的背景及意义 18
3.2 正交试验设计的基本概念 18
3.2.1 试验指标、试验因素、试验水平 18
3.2.2 全面试验、部分试验 19
3.2.3 正交表设计 20
3.3 正交试验设计应用实例 21
3.3.1 实例背景 21
3.3.2 正交试验设计方案的确定 21
3.3.3 试验结果与极差分析 22
3.4本章小结 24

第四章 汽车动力总成悬置系统性能稳定性的分析 25
4.1 研究意义及对象选取 25
4.1.1 研究意义 25
4.1.2 研究对象的选取 25
4.2 汽车动力总成隔振系统分析 27
4.2.1 悬置刚度变化对隔振稳定性的影响分析 27
4.2.2 动力总成质量参数变化对隔振稳定性的影响分析 36
4.2.2 试验分析总结论 39
4.3 本章小结 40

结论 41
致谢 42
参考文献 43
附录一 45
附录二 49

第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及其意义
近年来,随着能源的紧缺,对汽车能源的利用率提出越来越高的要求,采用轻型车身材料可以较好地满足这个要求,但这必将导致动力总成在汽车中的比重增加,使得发动机传递至车身的振动幅值加大,从而导致车内振动和噪声特性的恶化[1]。同时,随着科学技术的不断发展、社会的日益进步以及人们生活水平的不断提高,人们对汽车乘坐舒适性也提出了越来越高的要求,而噪声、振动和声振粗糙度(NVH,是Noise, Vibration and Harshness的缩写)是评价汽车乘坐舒适性的重要指标。事实上,在大多数汽车中,NVH居于五大性能指标(包括安全性、可靠性、燃油经济性、各项费用)之首[2]。尤其在小汽车中,NVH显得尤为重要。

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