摩擦式離合器汽車(chē)起步振動(dòng)仿真分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、起步抖動(dòng)和聳車(chē)是汽車(chē)起步時(shí)常見(jiàn)的兩種振動(dòng)，嚴(yán)重影響車(chē)上人員的駕乘感受。起步抖動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生于離合器的接合過(guò)程中，主要表現(xiàn)為車(chē)身的縱向振動(dòng)，頻率較低。聳車(chē)常見(jiàn)于起步時(shí)離合器接合剛剛完成時(shí)，同樣表現(xiàn)為車(chē)身的縱向振動(dòng)，頻率較前者更低且振幅更大。
　　兩種起步振動(dòng)的產(chǎn)生均與傳動(dòng)系中的摩擦式離合器密切相關(guān):離合器摩擦系數(shù)的負(fù)梯度將導(dǎo)致自激振動(dòng)，離合器主從動(dòng)部分安裝不對(duì)中將引起軸向力的波動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)迫振動(dòng)，這兩種振動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)系傳遞至車(chē)輪和車(chē)身，形成

2、起步抖動(dòng);離合器接合時(shí)的沖擊或傳動(dòng)系負(fù)載的突然變化等，會(huì)引起傳動(dòng)系的低頻共振，導(dǎo)致聳車(chē)現(xiàn)象。
　　位于離合器從動(dòng)盤(pán)總成上的多級(jí)扭轉(zhuǎn)減振器有著衰減車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)扭振的重要作用，同樣位于從動(dòng)盤(pán)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(dòng)的抑制也離不開(kāi)離合器與傳動(dòng)系的匹配。
　　離合器與傳動(dòng)系良好的匹配對(duì)于防止或抑制或改善汽車(chē)起步振動(dòng)具有重要作用。目前，國(guó)內(nèi)的廠商普遍缺少離合器參數(shù)對(duì)起步抖動(dòng)和聳車(chē)的影響規(guī)律的認(rèn)識(shí)，因

3、此在進(jìn)行離合器與傳動(dòng)系匹配工作時(shí)存在一定的盲目性，不僅延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期，增加了研發(fā)經(jīng)費(fèi)，而且往往難以達(dá)到預(yù)期的效果。所以，研究摩擦式離合器對(duì)起步抖動(dòng)和聳車(chē)問(wèn)題的影響，對(duì)于抑制以及改善汽車(chē)起步振動(dòng)具有重要意義。本文基于處于離合器匹配階段的某新車(chē)型，進(jìn)行了如下建模仿真研究及實(shí)車(chē)試驗(yàn)研究:
　　(1)對(duì)起步振動(dòng)的機(jī)理進(jìn)行了建模分析，結(jié)果表明:起步抖動(dòng)的激勵(lì)形式分為摩擦系數(shù)的負(fù)梯度引起的自激振動(dòng)和形位偏差導(dǎo)致的軸向力波動(dòng)引起的強(qiáng)迫振動(dòng)，前者

4、的振動(dòng)頻率為傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，后者的振動(dòng)頻率為軸向力的波動(dòng)頻率且幅值隨著軸向力波動(dòng)幅值的增大而增大。聳車(chē)是由離合器的接合沖擊，負(fù)載的變化或節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的變化引起傳動(dòng)系的低頻共振，其本質(zhì)也是一種強(qiáng)迫振動(dòng)。
　　(2)利用集中質(zhì)量建模法建立了汽車(chē)傳動(dòng)系六自由度動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)一擋起步情況下離合器的接合過(guò)程進(jìn)行仿真分析。在建模過(guò)程中，著重考慮了離合器的三大非線性特性:多級(jí)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(dòng)系參數(shù)代入建立的六自由度模型中進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算和頻域分析。通過(guò)對(duì)比仿真和試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了建模的準(zhǔn)確性。頻域分析結(jié)果表明:起步抖動(dòng)的頻率為傳動(dòng)系接合前的第一階非零固頻，聳車(chē)的頻率為傳動(dòng)系接合后的第一階非零固頻。對(duì)離合器從動(dòng)盤(pán)各非線性特性參數(shù)進(jìn)行了單一變量下的仿真分析，得到了其對(duì)起步振動(dòng)的影響規(guī)律。
　　(4)闡述了整車(chē)測(cè)試的方法并進(jìn)行了整車(chē)測(cè)試研究，提出了起步抖動(dòng)和聳車(chē)的評(píng)價(jià)方法。依據(jù)建模仿真得出的離合器從動(dòng)盤(pán)特性參數(shù)對(duì)于起步