摩擦式離合器汽車起步振動仿真分析及試驗研究.pdf

1、起步抖動和聳車是汽車起步時常見的兩種振動，嚴重影響車上人員的駕乘感受。起步抖動現(xiàn)象發(fā)生于離合器的接合過程中，主要表現(xiàn)為車身的縱向振動，頻率較低。聳車常見于起步時離合器接合剛剛完成時，同樣表現(xiàn)為車身的縱向振動，頻率較前者更低且振幅更大。
　　兩種起步振動的產(chǎn)生均與傳動系中的摩擦式離合器密切相關(guān):離合器摩擦系數(shù)的負梯度將導(dǎo)致自激振動，離合器主從動部分安裝不對中將引起軸向力的波動，導(dǎo)致強迫振動，這兩種振動通過傳動系傳遞至車輪和車身，形成

2、起步抖動;離合器接合時的沖擊或傳動系負載的突然變化等，會引起傳動系的低頻共振，導(dǎo)致聳車現(xiàn)象。
　　位于離合器從動盤總成上的多級扭轉(zhuǎn)減振器有著衰減車輛傳動系統(tǒng)扭振的重要作用，同樣位于從動盤總成上的波形片能起到緩沖離合器接合沖擊的作用。所以，起步振動的抑制也離不開離合器與傳動系的匹配。
　　離合器與傳動系良好的匹配對于防止或抑制或改善汽車起步振動具有重要作用。目前，國內(nèi)的廠商普遍缺少離合器參數(shù)對起步抖動和聳車的影響規(guī)律的認識，因

3、此在進行離合器與傳動系匹配工作時存在一定的盲目性，不僅延長了設(shè)計周期，增加了研發(fā)經(jīng)費，而且往往難以達到預(yù)期的效果。所以，研究摩擦式離合器對起步抖動和聳車問題的影響，對于抑制以及改善汽車起步振動具有重要意義。本文基于處于離合器匹配階段的某新車型，進行了如下建模仿真研究及實車試驗研究:
　　(1)對起步振動的機理進行了建模分析，結(jié)果表明:起步抖動的激勵形式分為摩擦系數(shù)的負梯度引起的自激振動和形位偏差導(dǎo)致的軸向力波動引起的強迫振動，前者

4、的振動頻率為傳動系統(tǒng)的固有頻率，后者的振動頻率為軸向力的波動頻率且幅值隨著軸向力波動幅值的增大而增大。聳車是由離合器的接合沖擊，負載的變化或節(jié)氣門開度的變化引起傳動系的低頻共振，其本質(zhì)也是一種強迫振動。
　　(2)利用集中質(zhì)量建模法建立了汽車傳動系六自由度動力學(xué)模型，對一擋起步情況下離合器的接合過程進行仿真分析。在建模過程中，著重考慮了離合器的三大非線性特性:多級扭轉(zhuǎn)非線性特性、軸向非線性特性以及摩擦非線性特性。
　　(3)

5、將傳動系參數(shù)代入建立的六自由度模型中進行動態(tài)響應(yīng)計算和頻域分析。通過對比仿真和試驗結(jié)果，驗證了建模的準確性。頻域分析結(jié)果表明:起步抖動的頻率為傳動系接合前的第一階非零固頻，聳車的頻率為傳動系接合后的第一階非零固頻。對離合器從動盤各非線性特性參數(shù)進行了單一變量下的仿真分析，得到了其對起步振動的影響規(guī)律。
　　(4)闡述了整車測試的方法并進行了整車測試研究，提出了起步抖動和聳車的評價方法。依據(jù)建模仿真得出的離合器從動盤特性參數(shù)對于起步