●前 言第1 章 正時鏈傳動繫統的設計………… 1 1.1 緒論……………………………………… 1 1.2 正時鏈傳動繫統理論基礎……………… 2 1.2.1 汽油發動機的工作原理…………… 2 1.2.2 發動機配氣機構的換氣過程……… 3 1.2.3 發動機正時鏈傳動繫統工作原理… 4 1.2.4 齒形鏈的分類……………………… 5 1.3 正時齒形鏈傳動繫統的設計開發……… 7 1.3.1 正時鏈傳動繫統的設計…………… 7 1.3.2 正時鏈傳動繫統的實體評估……… 18 1.4 正時齒形鏈傳動繫統數字化設計平臺開發……………………………………… 20 1.4.1 軟件功能介紹……………………… 20 1.4.2 平臺開發過程……………………… 21 1.4.3 軟件總體設計……………………… 24 1.4.4 RecurDyn 二次開發………………… 26 1.5 繫統數字化設計案例…………………… 29 1.5.1 單頂置正時齒形鏈傳動繫統……… 29 1.5.2 雙頂置正時齒形鏈傳動繫統……… 31 1.6 本章總結………………………………… 33 參考文獻……………………………………… 34第2 章 正時鏈傳動繫統液壓張緊器的設計………………………………… 35 2.1 張緊器的國內外研究現狀……………… 35 2.2 液壓張緊器結構形式及工作原理……… 37 2.2.1 張緊器的分類……………………… 37 2.2.2 液壓張緊器的分類………………… 38 2.3 液壓張緊器理論模型…………………… 42 2.3.1 柱塞運動方程……………………… 43 2.3.2 單向閥鋼球運動方程……………… 43 2.3.3 單向閥進油量計算………………… 43 2.3.4 阻尼繫數計算……………………… 44 2.3.5 油液體積模量……………………… 46 2.3.6 高壓腔體積與壓力變化…………… 47 2.3.7 油液黏度…………………………… 47 2.4 液壓張緊器結構設計…………………… 48 2.4.1 初始設計邊界條件………………… 48 2.4.2 設計目標…………………………… 50 2.4.3 液壓張緊器構件設計……………… 50 2.4.4 柱塞pv 值計算…………………… 65 2.4.5 棘爪強度校核……………………… 66 2.4.6 模態分析…………………………… 70 2.5 液壓張緊器動態特性分析及試驗研究……………………………………… 72 2.5.1 動力學建模………………………… 72 2.5.2 動力學特性研究…………………… 74 2.5.3 試驗研究…………………………… 77 2.6 迷宮閥液壓張緊器CFD 研究………… 81 2.6.1 迷宮閥液壓張緊器結構及工作原理………………………………… 81 2.6.2 迷宮閥液壓張緊器CFD 模型建立及網格劃分………………………… 83 2.6.3 迷宮閥液壓張緊器CFD 求解分析………………………………… 89 2.7 本章總結……………………………… 110 參考文獻……………………………………… 111第3 章 正時齒形鏈傳動繫統的動力學仿真分析………………………… 113 3.1 正時齒形鏈傳動繫統鏈條波動分析… 113 3.1.1 波動量的理論分析……………… 113 3.1.2 正時齒形鏈傳動繫統鏈條波動量仿真分析………………………… 115 3.2 單層正時齒形鏈傳動繫統動態特性分析…………………………………… 118 3.2.1 正時齒形鏈傳動繫統仿真模型的建立……………………………… 119 3.2.2 接觸理論介紹…………………… 122 3.2.3 單層正時鏈傳動繫統動態特性分析結果………………………… 127 3.2.4 正時鏈傳動繫統試驗研究……… 131 3.3 雙層正時齒形鏈傳動繫統動態特性分析…………………………………… 135 3.3.1 正時鏈傳動繫統的動力學建模… 135 3.3.2 雙層正時鏈傳動繫統動態特性分析……………………………… 137 3.3.3 正時鏈傳動繫統的噴油潤滑分析……………………………… 146 3.4 本章總結……………………………… 151第4 章 正時齒形鏈疲勞磨損分析及試驗研究………………………… 152 4.1 正時鏈條磨損及疲勞研究現狀……… 152 4.2 齒形鏈的失效形式及可靠性評估…… 154 4.2.1 鏈條的可靠性評估……………… 154 4.2.2 齒形鏈的失效形式……………… 155 4.2.3 銷軸表面處理技術……………… 156 4.3 正時齒形鏈疲勞分析及試驗研究…… 158 4.3.1 疲勞分析理論…………………… 158 4.3.2 齒形鏈的靜強度分析…………… 159 4.3.3 正時齒形鏈的剛柔耦合動力學壽命分析………………………… 161 4.3.4 回轉疲勞試驗驗證……………… 168 4.3.5 鏈條斷裂分析…………………… 171 4.4 正時齒形鏈磨損試驗和磨損形貌分析…………………………………… 173 4.4.1 磨損分析理論…………………… 173 4.4.2 磨損試驗臺……………………… 174 4.4.3 鏈長的測量……………………… 175 4.4.4 試驗時間的科學性……………… 176 4.4.5 磨損試驗………………………… 177 4.4.6 磨損形貌分析…………………… 178 4.5 本章總結……………………………… 184 參考文獻……………………………………… 185第5 章 正時鏈傳動繫統噪聲測試及振動噪聲特性研究……………… 187 5.1 發動機振動噪聲特性的研究現狀…… 187 5.1.1 發動機振動噪聲特性的研究現狀……………………………… 187 5.1.2 鏈傳動繫統的振動噪聲特性研究……………………………… 189 5.2 發動機噪聲產生機理與檢測………… 190 5.2.1 發動機噪聲產生機理…………… 190 5.2.2 齒形鏈傳動繫統噪聲分析……… 195 5.2.3 噪聲測量技術…………………… 200 5.2.4 噪聲源識別方法及其原理……… 202 5.3 國產4D20 柴油發動機噪聲源識別及正時鏈傳動繫統動力學分析………… 204 5.3.1 國產4D20 柴油發動機振動噪聲源的識別………………………… 204 5.3.2 國產4D20 發動機正時鏈傳動繫統動力學分析………………… 216 5.4 正時鏈傳動繫統的振動特性研究…… 227 5.4.1 正時鏈傳動繫模型的建立……………………………… 227 5.4.2 正時鏈傳動繫統的靜力學分析… 228 5.4.3 正時鏈傳動繫統的模態分析…… 230 5.4.4 正時鏈傳動繫統的諧響應分析… 232 5.5 正時鏈傳動繫統振動噪聲預測分析… 237 5.5.1 導入結模型…………… 238 5.5.2 導入聲網格和場點網格……………………………… 238 5.5.3 結構網格與聲學網格之間的數據映射……………………………… 238 5.5.4 聲學計算結果…………………… 239 5.6 正時鏈傳動繫統噪聲臺架試驗……… 241 5.6.1 TA1 正時鏈傳動繫統布局……… 241 5.6.2 噪聲臺架試驗的設備及測試儀器……………………………… 241 5.6.3 噪聲臺架試驗的試驗規範……… 245 5.6.4 臺架試驗結果對比……………… 245 5.7 改進試驗臺後的正時鏈傳動繫統噪聲試驗…………………………………… 253 5.7.1 噪聲試驗臺的改進……………… 253 5.7.2 改進試驗臺噪聲試驗…………… 254 5.7.3 改進後試驗結果分析…………… 254 5.7.4 改進前後試驗結果對比分析…… 258 5.8 正時鏈傳動繫統噪聲點火試驗……… 262 5.8.1 消聲室基礎理論………………… 262 5.8.2 噪聲點火試驗規範……………… 264 5.8.3 噪聲點火試驗結果分析和評價… 265 5.9 本章總結……………………………… 265參考文獻……………………………………… 267
內容簡介
本書介紹了汽車發動機正時鏈傳動繫統的工作原理、開發流程、設計方法、動力學建模與仿真技術? 液壓張緊器的工作原理、設計流程與動力學特性分析,發動機正時鏈條的磨損與回轉疲勞試驗,正時鏈傳動繫統的噪聲測試及振動噪聲特性分析等關鍵技術。 本書可供高等院校及科研院所相關科研人員與研究生、汽車行業與鏈傳動行業相關工程技術人員參考使用。
本書是作者在已完成的吉林省重大科技專項課題(20126003) 和吉林省自然科學基金項目(20140101085JC) 研究成果的基礎上? 結合多年來教學、科研與實際工程項目開發經驗積累撰寫而成的,並由吉林大學機械與仿生工程學科群“ 雙一流” 學科建設經費資助出版。全書由馮增銘、奚佳欣、楊金興撰寫,研究生王飛、王艷鵬、王正陽、劉高洋、趙中遠、李鑫宇、韓煒等參與了本書內容的研究與驗證工作。全書共分5 章,分別闡述了汽車發動機正時鏈傳動繫統的工作原理、開發流程、設計方法、動力學建模與仿真技術,液壓張緊器的工作原理、設計流程與動力學特性分析,發動機正時鏈條的磨損與回轉疲勞試驗,正時鏈傳動繫統的噪聲測試及振動噪聲特性分析等關鍵技術。本書可供高等院校及科研院所相關科研人員與研究生、汽車行業與鏈傳動行業相關工程技術人員參考使用。在撰寫本書的過程中,作者得到了吉林大學機械與航空航天工程學院......
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