客车变速器悬置的开发与应用 |
2008-2-19 16:05:00 网络转载 供稿  收藏 |
为了提高整车密封性能，增大客车前部空间，少部分前置前开门客车，采取了降低发动机高度的措施。为了避免变速器与前桥干涉，采用了变速器与发动机相分离的结构，为此，变速器需要单独设计悬置系统。在客车开发设计阶段，常需要对其结构参数与软垫的刚度进行计算。为了求得较佳的隔振效果，以及各零部件的可靠性，需要不断调整一些参数，反复计算，工作量大。在没有计算软件的情况下，往往只是简单估算一下，存在不够准确的问题。本文通过对变速器振动分析，以及利用隔振机理，编制了变速器悬置计算软件。通过应用该软件，可以全面地了解变速器悬置的各参数的作用，较好地确定悬置的结构，寻找到较佳的隔振措施。 1 计算程序的建立 1.1 悬置系统设计原则
 式中Rf——频率比；c——阻尼比，对于普通橡胶软垫的悬置系统而言，阻尼一般很小，可认为c= 0。 1.4约束条件 1.4.1 纵向距离尽量满足撞击中心理论 Lf·Lr=Iy/m 式中L F —— 前悬置点离重心G 的纵向距离;L R ——后悬置点离重心G 的纵向距离；IY——变速器绕Y 轴的转动惯量;m ——变速器总成的质量。 注：坐标系的建立是以变速器重心为原点，以车的前后方向为X 轴；以驾驶员的左右方向为Y 轴，以垂直方向为Z 轴。 1.4.2 悬置结构满足振动解耦条件 虽然变速器悬置系统具有六个自由度，存在较多的自由度之间的耦合振动，但是，实际上有些自由度上的振动较小，可以不考虑，通常只需考虑在两个垂直平面上的振动自由度。 kFV ·L F= kRV ·L R 式中kFV —— 前悬置垂直综合刚度；kRV —— 后悬置垂直综合刚度。 1.5 计算程序及示例 （1） 计算程序。影响变速器悬置振动传递特性的结构因素很多，主要包括软垫刚度、软垫数量、软垫阻尼、软垫安装角度、前后软垫左右间距、软垫前后间距等因素。为了提高设计效率，开发了此计算软件。所编程序可以定量地分析各主要因素对振动传递率的影响，极大地提高了设计的准确性。计算程序框图见图1。
 （2） 计算示例。以YBL 6980T 1K 车为例，对影响振动传递率的部分参数在分别变化10% 的情况下，定量地观察该车的振动传递率，详见表1。
 从表1 中可知，软垫在高速时隔振率较好，在低速时隔振效果不佳。所以，软垫的设计重点应放在低速隔振上。另外，从表中得知影响振动传递率的软垫刚度、前后软垫左右间距、软垫前后间距等因素对振动传递率的影响是不同的。其中，软垫的刚度、软垫的安装角度对悬置的振动隔振率有明显的影响，而软垫的左右间距、前后间距，对悬置的隔振率影响相对不明显。 计算结果仅仅是目标值，在整车布置中能否实现还不能肯定，而且，软垫的刚度能否满足计算结果的要求，还依赖于软垫制造厂提供的产品。也就是说，由于整车布置条件的限制和软垫品种的制约，必须对设计方案作反复调整和验算，或从多个方案中进行对比选择，以确定较佳的方案。 本设计是以发动机固有频率为目标，以支承位置和支承刚度为变量进行优化的，没有涉及任何响应计算，而且，某些条件中有一定的假定。所以，最后还必须通过试验验证。 2 结束语 （1） 随着计算机的广泛应用，以及不断提高客车的自主开发能力，客车行业开发专用计算软件，不仅是可能的，而且是很必要的。 （2） 为了提高变速器悬置的隔振性能，需在分析软垫的受振基础上，再确定软垫性能参数与结构参数。软垫的布置应尽量满足振动解耦与撞击中心理论。 |
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