论文摘要
发动机动力总成是汽车主要的振动源和噪声源之一,随着汽车向高速化和轻量化方向发展,振动噪声问题日益突出,人们对振动和噪声的要求越来越严格,汽车行驶的平顺性、乘坐舒适性越来越受到人们的关注。因此,动力总成的减振和隔振成为国内汽车行业亟待解决的问题。合理设计动力总成悬置系统,不但可以改善汽车的乘坐舒适性,还可以延长发动机和其它部件的使用寿命,是解决内燃机整机振动最为有效的办法。本文对悬置系统设计方法进行了比较全面的分析研究。在这一基础上,根据JNP客车上动力总成悬置系统的振动情况提出了比较实际有效的悬置系统减振设计方法,即改变悬置的角度和优化橡胶垫刚度参数,最终达到了减振的目的。本文首先测量了装配国产发动机的客车的振动情况,分析了振动较大的原因,同时还与配装进口发动机的同一车型的振动情况进行了对比,确立了改进目标;然后自行设计了实验台架并建立动力总成三维模型,获取了动力总成质量参数和惯性参数,找到了主惯性轴的位置,设计了合理的悬置角度;接着建立了系统的六自由度振动模型,并在ADAMS软件中建立其动力学仿真模型,输入实验得到的参数分析了动力总成悬置系统的固有特性;最后在MATLAB中以解耦度和悬置系统模态频率范围为目标,对悬置垫刚度参数进行了优化,并对改进后的悬置系统进行了研究,取得了一定的减振效果。
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中文摘要Abstract第一章 绪论1.1 汽车工业的发展对车辆舒适性提出的新要求1.2 内燃机振动控制研究现状1.3 发动机悬置系统研究现状1.4 虚拟设计技术在内燃机设计上的应用及进展1.4.1 虚拟设计的概念1.4.2 应用及其进展1.5 本文的主要工作第二章 动力总成振动隔离系统理论2.1 内燃机整机振动及其隔离2.1.1 弹性支承静力学特性2.1.2 物体惯性主轴2.1.3 刚体—多弹性支承系统运动形态规律2.1.4 斜置式支承系统2.2 隔振器分类2.2.1 弹性隔振器2.2.2 液压隔振器2.2.3 主动隔振器和半主动隔振器2.3 隔振器位置的选择2.4 隔振系统评价指标2.4.1 传递率2.4.2 动力装置模态解耦度2.4.3 横向转动频率2.5 本章小结第三章 JNP系列客车振动测试3.1 发动机基本参数3.1.1 发动机型谱3.1.2 发动机激励3.2 振动测试系统及测试方案3.2.1 振动测试系统3.2.2 测试方案3.3 JNP客车车内座椅振动测试3.3.1 传感器布置方式3.3.2 测试结果数据及图谱3.3.3 结果处理标准及结论3.4 JNP客车发动机悬置系统振动测试与评价3.4.1 测试方法3.4.2 测试结果3.4.3 结果分析3.5 本章小结第四章 动力总成悬置系统参数的获取4.1 动力总成质量和质心位置测取4.1.1 实验方法介绍4.1.2 质量参数的测量4.2 转动惯量的测量4.2.1 实验方法介绍4.2.2 实验台搭建和标定4.2.3 转动惯量测试结果4.3 惯性矩和主惯性轴的计算4.4 悬置参数的测取4.5 本章小结第五章 动力总成悬置系统优化设计5.1 隔振原理分析5.1.1 来自发动机的激振力5.1.2 来自地面的激励力5.2 发动机悬置系统动力学模型的建立5.2.1 动力总成动力学模型5.2.2 悬置垫的动力学模型5.2.3 动力总成悬置系统动力学模型的建立5.3 动力总成悬置系统优化设计原理5.3.1 主惯性轴和主弹性轴解耦5.3.2 针对激振力（力矩）的解耦5.4 动力总成悬置系统优化设计5.4.1 悬置系统优化设计数学建模5.4.2 原机计算结果5.4.3 优化设计结果5.4.4 悬置系统优化前后载荷响应对比5.5 隔振效果实验验证5.6 本章小结第六章 总结与展望6.1 全文总结6.2 展望参考文献攻读学位期间参加的主要科研项目致谢附表附表1 1/3 倍频带加权系数附表2 JNP6120LE客车振动评价指标计算结果附表3 JNP6127F-1 客车振动评价指标计算结果附表4 JNP6120K客车振动评价指标计算结果附表5 JNP6121KEA客车振动评价指标计算结果附表6 JNP6120LE客车改进后振动评价指标计算结果附图附图1 JNP6120LE客车座椅振动测试均方根值谱附图2 JNP6127F-1 客车座椅振动测试均方根值谱附图3 JNP6120K客车座椅振动测试均方根值谱附图4 JNP6121KEA客车座椅振动测试均方根值谱附图5 JNP6120LE客车悬置振动速度谱附图6 JNP6127F-1 客车悬置振动速度谱附图7 JNP6120K客车悬置振动速度谱附图8 JNP6121KEA客车悬置振动速度谱附图9 JNP6120LE客车悬置振动速度谱（改进后）附图10 JNP6120LE客车座椅振动测试均方根值谱（改进后）
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