發(fā)動(dòng)機(jī)輪系液壓張緊器阻尼性能研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)輪系液壓張緊器阻尼性能研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：韓魯強(qiáng)指導(dǎo)教師：胡玉梅教授專業(yè)：車輛工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二O一二年五月I摘要附件輪系皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)與正時(shí)輪系皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中。為了自動(dòng)調(diào)節(jié)輪系中皮帶的張緊力以及衰減皮帶振動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)輪系中普遍采用了帶有阻尼機(jī)構(gòu)的自動(dòng)張緊裝置。相較于干摩擦式自動(dòng)張緊器，選用液壓式自動(dòng)張緊器具有較大的阻尼，并且可以降低輪系的預(yù)張緊力，進(jìn)而可以提高皮帶

2、以及軸承的使用壽命，因此使用越來(lái)越廣泛。然而國(guó)內(nèi)外對(duì)液壓張緊器阻尼特性的研究很少，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輪系液壓張緊器阻尼特性進(jìn)行理論研究具有一定的學(xué)術(shù)和實(shí)用意義。本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論有：①通過(guò)對(duì)目前廣泛使用的液壓張緊器的結(jié)構(gòu)形式和工作過(guò)程的分析，總結(jié)液壓張緊器結(jié)構(gòu)和工作原理上的共同點(diǎn)，得到了液壓張緊器產(chǎn)生阻尼的原理，確定了阻尼力的來(lái)源，提出以最大阻尼力和阻尼能作為液壓張緊器阻尼特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。②利用ADINA軟件，建立了液壓張緊器關(guān)鍵部分的

3、流固耦合有限元模型，分析了環(huán)形阻尼縫隙內(nèi)油液的流動(dòng)狀態(tài)，以及活塞受到的兩個(gè)主要的消耗能量的力的大小。③根據(jù)液壓流體力學(xué)知識(shí)，建立了考慮油液可壓縮性情況下高壓腔壓強(qiáng)微分方程和單向閥小球運(yùn)動(dòng)微分方程；對(duì)微分方程進(jìn)行求解，得到了阻尼力示功曲線，并從中得到了張緊器的阻尼能和最大阻尼力。將數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果與流固耦合有限元計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。④對(duì)各參數(shù)與液壓張緊器阻尼特性之間的關(guān)系及影響進(jìn)行了研究，主要結(jié)論內(nèi)容包括：油液中混有

4、空氣會(huì)降低其阻尼性能，混氣比為3%時(shí)阻尼能比混氣比為0.01%時(shí)降低30%（以激勵(lì)頻率為100Hz為例）；應(yīng)該選取合適的油液粘度（動(dòng)力粘度應(yīng)在11084108MPas之間）和盡量低的粘溫系數(shù)（至少應(yīng)低于0.031℃）；環(huán)形縫隙的大小和長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)闹担瑸榱吮ＷC低頻與高頻激勵(lì)下阻尼能均不至于過(guò)低，環(huán)形縫隙大小應(yīng)在0.020.04mm之間，長(zhǎng)度應(yīng)在1040mm之間；增大活塞直徑和降低高壓腔長(zhǎng)度可以增加阻尼；隨著振幅的增加，液壓張緊器消耗