發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月介紹概說設(shè)計(jì)考慮支承布置方案隔振分析計(jì)算橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算總結(jié)――懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟液體阻尼懸置介紹2第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月概說懸置系統(tǒng)的歷史發(fā)展和作用設(shè)計(jì)的重要性懸置設(shè)計(jì)的含意3第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)考慮要從隔振、防震的角度來考慮振源來自兩個(gè)方面-發(fā)動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng)-來自路面或輪胎不平衡輸入激勵(lì)支承重量承受各種負(fù)荷，如汽車加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎時(shí)的慣性力，發(fā)動(dòng)機(jī)反扭矩容納發(fā)動(dòng)機(jī)一定運(yùn)動(dòng)注意使用環(huán)境――高溫、高寒、油污等注意動(dòng)力總成的靜變矩有足夠的使用壽命4第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月支承布置方案三點(diǎn)式――V形布置前兩點(diǎn)后一點(diǎn)呈對稱用于輕型FR車FF車三點(diǎn)無規(guī)律5第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月支承布置方案四點(diǎn)式――V形布置前兩點(diǎn)后兩點(diǎn)，用于較重的發(fā)動(dòng)機(jī)6第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月支承布置方案支點(diǎn)位置初選

彎曲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)打擊中心理論7第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算單自由度振動(dòng)系統(tǒng)隔振原理

強(qiáng)迫振動(dòng)微分方程

m(d2x/dt2)+c(dx/dt)+kx=F0ejωt

響應(yīng)振幅A：

A=F0∕[k((1-λ2)+4ζ2λ2)1/2]

λ=ω∕pζ=c∕2mpp=(k∕m)1/2

作用于地基的力的幅值：8第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算激振源頻率成份分析發(fā)動(dòng)機(jī)的干擾力和力矩1)慣性力引起的干擾力旋轉(zhuǎn)質(zhì)量pr=m1rωe2

往復(fù)質(zhì)量pj=m1rωe2

(cosωet+λcos2ωet)λ=r/l總體合成：對直立四缸機(jī)有pjII六、八缸機(jī)有pj=09第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算2)工作過程不均衡引起的干擾力矩Me呈周期化的變化周期函數(shù)可展開成富里哀級(jí)數(shù)Me=Mo+ΣMrsin(rωt+φr)[ω=2π/T]對單缸機(jī)而言:多缸機(jī)而言，直立、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)f=n?i/120Hzn－發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速i－缸數(shù)10第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算振動(dòng)模型簡化理論基礎(chǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型是以剛體彈性支承理論作為基礎(chǔ)，認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)是一空間自由剛體，通過3～4個(gè)具有三維彈性的元件支承在剛性的、質(zhì)量為無限的機(jī)架上，它具有6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)（圖示），它已被汽車工程界廣為接受，且有較好的效果。為了計(jì)算方便，現(xiàn)導(dǎo)出其矩陣形式的振動(dòng)微分方程式無阻尼自由振動(dòng)運(yùn)動(dòng)微分方程式，一般具有如下形式

[M]{d2q/dt2}+[K]{q}=0[M]－質(zhì)量陣[K]－剛度陣{q}－廣義坐標(biāo)列向量11第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算振動(dòng)模型簡化理論基礎(chǔ)振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能可以寫成廣義速度的函數(shù)，其二次型表達(dá)式為：T=1/2{dq/dt}T[M]{dq/dt}其勢能可以寫成廣義坐標(biāo)函數(shù)，其二次型表達(dá)式為：U=1/2{q}T[K]{q}這樣，就可得到6自由度振動(dòng)微分方程式12第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)與整車匹配

1)隔振與解耦

數(shù)學(xué)上理解運(yùn)動(dòng)學(xué)上的理解在一定條件，解耦對于隔振只是一種用起來方便的措施用計(jì)算機(jī)尋優(yōu)的方法可以解決

13第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月隔振分析計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)與整車匹配2)系統(tǒng)的匹配考慮發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)，繞θx的固有頻率要比發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率低至少為1/√2至1/2考慮路面，要注意避開車架一彎、一扭和車橋的頻率系統(tǒng)要解耦14第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算彈性元件結(jié)構(gòu)型式

壓縮型剪切型復(fù)合型橡膠元件剛度計(jì)算k=G?F?DG－橡膠的靜態(tài)剪切模量F－和橡膠件形狀有關(guān)的系數(shù)D－尺寸因素G=G50?H/(100-H)H為肖氏硬度15第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算橡膠元件剛度計(jì)算16第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算元件的材料和許用應(yīng)力

大多用天然膠，特殊情況用合成膠元件損壞在于疲勞，平均應(yīng)變對疲勞壽命影響很大，拉伸工作對元件壽命很不利許用應(yīng)力許用應(yīng)變壓縮100～150N/cm