斯太尔TAZ3260CB型自卸汽车动力总成悬置系统的优化研究

论文摘要

中国重汽集团有限公司生产的斯太尔TAZ3260CB型自卸车是一款性能高、动力强劲、经济性好的车型,自投产以来深受用户好评。但在使用一段时间后,该车型相继出现了发动机悬置软垫错位,引起发动机与车架的相对位置发生改变,导致发动机振动剧烈、驾驶室内噪声变大的现象,给用户带来了烦恼。本文对斯太尔TAZ3250CB型自卸车所装配的WD615.62型发动机悬置系统的隔振性能进行了优化研究。首先建立了WD615.62型发动机隔振物理模型,分析出允许发动机存在的刚体模态频率范围;又建立了WD615.62型发动机悬置系统的六自由度振动模型,并应用振动学理论和数学方法对该物理模型进行了深入研究,推导出模型的数学公式,也推导出了计算方法。在上述理论研究的基础上,本文对WD615.62型发动机悬置系统的各基本参数进行了测量,讨论了测量方法,并根据模型计算方法计算出系统的固有特性参数。通过分析WD615.62型发动机悬置系统的固有频率和振型,解释了该系统悬置软垫错位振动较大的主要原因。然后,本文对ADAMS软件的组成、计算方法和数据处理进行了研究,目的是用该软件对WD615.62型发动机悬置系统的重要参数在不改变原有机体悬置位置的基础上进行了优化改进,以得到了令人满意的优化方案。在得到优化方案后,本文又应用多种振动理论对WD615.62型发动机悬置系统进行了结构设计和解耦设计分析,找出该系统设计中已经存在的问题,为进一步全面提高系统隔振性能提供了依据。最后,本文通过实验分析方法对WD615.62型发动机悬置系统的优化结果进行了验证。总之,本文应用力学、振动学等理论,又应用专用软件等方法,通过理论计算和实验分析相结合,对WD615.62型发动机悬置系统进行了深入的分析,找到了存在的根本原因,并研究出了解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 动力总成悬置元件的研究历史
• 1.2 动力总成悬置系统优化方法的研究发展
• 1.3 本章小结
• 第二章 发动机隔振原理和悬置系统振动模型的建立
• 2.1 发动机隔振的系统建模
• 2.2 引起发动机振动的振源
• 2.3 发动机悬置系统振动模型的建立
• 2.3.1 悬置任意布置时振动系统力学模型的建立
• 2.3.2 刚度矩阵各种刚度的计算
• 2.4 发动机悬置系统振动模型固有频率的求解
• 2.5 本章小结
• 第三章 发动机悬置系统的参数测量和固有特性计算
• 3.1 发动机悬置系统的质量和质心位置的测量
• 3.2 发动机悬置系统惯性参数的测量
• 3.2.1 惯性参数的测量扭摆法的基本原理
• 3.2.2 扭摆法的试验分析
• 3.2.3 惯性参数的测量
• 3.3 悬置参数的测量
• 3.4 系统固有频率的计算及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 ADAMS软件的应用
• 4.1 ADAMS软件简介
• 4.2 ADAMS软件的算法原理
• 4.2.1 ADAMS软件中的坐标系
• 4.2.2 模型的自由度
• 4.2.3 动力学方程的建立
• 4.2.4 ADAMS软件的求解类型
• 4.3 ADAMS软件数值发散的原因及解决技巧
• 4.3.1 数值发散的原因
• 4.3.2 解决数值发散的技巧
• 4.4 本章小结
• 第五章 发动机悬置系统固有特性的计算分析和改进
• 5.1 悬置能量分布评价
• 5.2 悬置参数的优化改进
• 5.2.1 优化方法及结果分析
• 5.2.2 固有频率及振型计算分析
• 5.3 发动机悬置系统的解耦设计
• 5.3.1 常用的悬置布置型式
• 5.3.2 依据打击中心理论解耦
• 5.3.3 依据悬置的弹性中心理论解耦
• 5.3.4 依据主惯性轴和扭矩轴理论解耦
• 5.3.5 依据悬置垂直刚度理论解耦
• 5.4 优化结果的实验分析
• 5.4.1 实验方法
• 5.4.2 评价指标
• 5.4.3 测试结果及分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表