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

1、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二介紹 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(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二概說懸置系統(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(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二設(shè)計(jì)考慮要從隔振、防震的角度來(lái)考慮振源來(lái)自兩個(gè)方面 - 發(fā)動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng) - 來(lái)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

2、的靜變矩有足夠的使用壽命4第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二支承布置方案三點(diǎn)式V形布置前兩點(diǎn)后一點(diǎn)呈對(duì)稱用于輕型FR車 FF車三點(diǎn)無(wú)規(guī)律5第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二支承布置方案四點(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(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二支承布置方案支點(diǎn)位置初選 彎曲振動(dòng)節(jié)點(diǎn) 打擊中心理論7第7頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(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 =F0ejt 響應(yīng)振幅 A：

3、 A= F0k(1-2) +422)1/2 =p = c 2mp p=(km)1/2 作用于地基的力的幅值：8第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(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 =m1re2 往復(fù)質(zhì)量 pj =m1re2 (coset + cos2et) =r/l 總體合成：對(duì)直立四缸機(jī)有 pj II 六、八缸機(jī)有 pj=09第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(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 + Mrs

4、in(rt+r) =2/T 對(duì)單缸機(jī)而言: 多缸機(jī)而言，直立、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī) f=ni/120 Hz n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 i 缸數(shù)10第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(jì)算振動(dòng)模型簡(jiǎn)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34個(gè)具有三維彈性的元件支承在剛性的、質(zhì)量為無(wú)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(wú)阻尼自由振動(dòng)運(yùn)動(dòng)微分方程式，一般具有如下形式 Md2q/dt2 + Kq = 0 M質(zhì)量陣 K剛度陣 q廣義坐標(biāo)列向

5、量11第11頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(jì)算振動(dòng)模型簡(jiǎn)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=1/2dq/dtTMdq/dt 其勢(shì)能可以寫成廣義坐標(biāo)函數(shù)，其二次型表達(dá)式為： U=1/2qTKq 這樣，就可得到6自由度振動(dòng)微分方程式12第12頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振分析計(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(duì)于隔振只是一種用起來(lái)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(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二隔振

6、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x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(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二橡膠支承元件結(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 = GFD G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 = G50H/(100-H) H為肖氏硬度15第15頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算橡膠元件剛度計(jì)算16第16頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二橡膠支承元件結(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(duì)疲勞壽命影響很大，拉伸工作對(duì)元件壽命很不利許用應(yīng)力許用應(yīng)變壓縮100150N/cm21520剪切1020N/cm2203017第17頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)25分，星期二總