[發(fā)明專利]雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器多項(xiàng)性能的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)臺(tái)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810046858.6
• 申請(qǐng)日: 2008-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN101226106A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江征風(fēng);吳波;盧紅;陳雷;吳飛;周斌;鄭鈞宜;徐漢斌;鄒琳;劉云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M17/04
• 分類號(hào): G01M17/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)方法及一種實(shí)現(xiàn)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器靜態(tài)性能試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)及耐久性試驗(yàn)的多功能試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

當(dāng)今汽車向著大扭矩、高速化、輕量化、高效率和低阻尼的方向發(fā)展，人們對(duì)汽車的振動(dòng)、噪聲、乘坐舒適性等各個(gè)方面都提出了越來越高的要求。眾所周知，汽車是一個(gè)具有質(zhì)量、彈性和阻尼的振動(dòng)系統(tǒng)。活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是依靠活塞壓縮氣體，使燃油在高溫高壓作用下爆破而產(chǎn)生周期性的沖擊力推動(dòng)曲拐做功，成為整個(gè)汽車行駛的動(dòng)力源。汽車行駛時(shí)因氣缸內(nèi)的燃?xì)鈮毫瓦\(yùn)動(dòng)件的不平衡慣性力周期性變化，以及道路不平的結(jié)果都會(huì)使曲軸系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。其中曲軸和傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振比較重要，而且與整車傳動(dòng)系統(tǒng)密切相關(guān)。曲軸受周期性變化的干擾力作用，這種干擾力會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的扭振。由于扭振引起的這些裝置的附加應(yīng)力大大超過工作應(yīng)力，這會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的工作質(zhì)量和壽命，產(chǎn)生噪聲，造成嚴(yán)重的破壞。因此，有必要嚴(yán)格控制發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和降低傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。在過去的實(shí)踐中，汽車設(shè)計(jì)師們采用了許多行之有效的措施，其中一個(gè)重要而廣泛的措施就是采用扭振減振器。

雙質(zhì)量飛輪扭振減振器是解決汽車傳動(dòng)系扭振問題的一項(xiàng)突破性發(fā)明。它是在汽車科研及駕乘人員對(duì)乘坐舒適性的要求與評(píng)價(jià)日臻完善的背景下迅速發(fā)展起來的。雙質(zhì)量飛輪(英文Dual?Mass?Flywheel，縮寫DMF)就是將傳統(tǒng)的飛輪質(zhì)量分為兩個(gè)部分，一是主飛輪，它與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸固連，仍屬于發(fā)動(dòng)機(jī)慣性矩；二是副飛輪，它與變速器的分離和結(jié)合由一個(gè)不帶減振器的離合器來完成，則其屬于傳動(dòng)系統(tǒng)慣性矩，用于提高變速器的慣性矩，兩個(gè)分離后的飛輪質(zhì)量之間通過一套彈簧-阻尼系統(tǒng)，即雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器連接為一個(gè)整體，副飛輪裝在軸承上，可以相對(duì)于主動(dòng)飛輪扭轉(zhuǎn)。這樣使得雙質(zhì)量飛輪具有如下優(yōu)點(diǎn)：①兩部分質(zhì)量通過彈簧阻尼系統(tǒng)連接，起到減振隔振作用；②在不增加飛輪的慣性矩的前提下，提高了傳動(dòng)系的慣性矩，從而降振，提高舒適性；③共振轉(zhuǎn)速取決于傳動(dòng)系所有慣性矩，傳動(dòng)系慣性矩越大共振轉(zhuǎn)速越低，實(shí)踐證明使用雙質(zhì)量飛輪使共振轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于怠速；④減小了同步質(zhì)量，使得變速器換檔更加容易，磨損小，避免沖擊，過載保護(hù)。

雙質(zhì)量飛輪在發(fā)動(dòng)機(jī)的排放控制，乘坐舒適性以及對(duì)變速器及其它對(duì)振動(dòng)敏感的零部件的保護(hù)方面均發(fā)揮了傳統(tǒng)的從動(dòng)盤式減振器無可比擬的優(yōu)越性，企業(yè)和消費(fèi)者的呼聲也越來越強(qiáng)烈，可見它帶來的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的，具有很大的市場(chǎng)潛力。雙質(zhì)量飛輪在國(guó)外已形成年產(chǎn)600萬套規(guī)模，采用新材料、新工藝，在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其理論也很完善，應(yīng)用很廣，德國(guó)、日本、英國(guó)、美國(guó)等多款車型如奧迪、大眾、奔馳、寶馬、豐田和沃爾沃等，在歐洲大約每四輛車就有一輛裝配了雙質(zhì)量飛輪，其應(yīng)用范圍也由用于柴油車發(fā)展到用于汽油車、大客車、中低檔轎車上。但是在我國(guó)，雙質(zhì)量飛輪尚屬新興技術(shù)，在理論和工藝上都還處于研究階段，只有少數(shù)離合器廠和一些高校、研究院所進(jìn)行了研究，如長(zhǎng)春一東離合器廠與吉林大學(xué)開發(fā)的DMF350、DMF228等雙質(zhì)量飛輪，湖北三環(huán)離合器有限公司開發(fā)的DMF225、DMF390等雙質(zhì)量飛輪，這些僅是少量樣件和產(chǎn)品，并沒有形成一個(gè)完善的理論體系和標(biāo)準(zhǔn)。因此，開發(fā)雙質(zhì)量飛輪有關(guān)的試驗(yàn)及試驗(yàn)臺(tái)勢(shì)在必行。

扭轉(zhuǎn)減振器在定型時(shí)，或在結(jié)構(gòu)、材料與工藝有較大改變及轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時(shí)必須進(jìn)行性能試驗(yàn)。雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器作為一款新興的扭轉(zhuǎn)減振器產(chǎn)品，在生產(chǎn)試制后，亦必須進(jìn)行性能試驗(yàn)。其主要性能試驗(yàn)包括靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：靜態(tài)試驗(yàn)主要是根據(jù)試驗(yàn)的靜扭矩和相應(yīng)的轉(zhuǎn)角得出靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度，進(jìn)一步確定靜態(tài)扭矩特性；動(dòng)態(tài)試驗(yàn)則是在根據(jù)動(dòng)態(tài)條件下(頻率和振幅均變化)確定動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼系數(shù)以及許用彈性振動(dòng)力矩。

雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器性能試驗(yàn)臺(tái)是對(duì)汽車傳動(dòng)部件中的雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器進(jìn)行性能試驗(yàn)的裝置。國(guó)內(nèi)的對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器性能試驗(yàn)臺(tái)研究還很有限。由于雙質(zhì)量飛輪工作擺角大，進(jìn)行扭擺時(shí)隨著扭擺頻率加大其慣性力矩也急劇增大，由于雙質(zhì)量飛輪工作擺角可以很大，一般可達(dá)±40°～±65°，而傳統(tǒng)離合器從動(dòng)盤扭轉(zhuǎn)減振器擺角只有±8°～±12°，同時(shí)汽車的轉(zhuǎn)速也在600rpm～4500rpm，即頻率在10～75Hz范圍內(nèi)，因此實(shí)現(xiàn)雙質(zhì)量飛輪的大擺角高頻率扭擺的試驗(yàn)臺(tái)相當(dāng)困難，現(xiàn)有的雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器性能的試驗(yàn)臺(tái)均是在從動(dòng)盤式扭轉(zhuǎn)減振器性能試驗(yàn)臺(tái)上的改進(jìn)。國(guó)內(nèi)關(guān)于扭轉(zhuǎn)減振器的試驗(yàn)臺(tái)有如下幾種：