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液压链条张紧器数字化设计及试验研究

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 张紧器的分类

1.3 张紧器的数字化设计研究概况

1.4 本文主要的研究内容

第二章 液压链条张紧器结构设计

2.1 液压链条张紧器工作原理

2.2 张紧器结构设计

2.3 本章小结

第三章 张紧器建模仿真和优化设计

3.1 AVL EXCITE仿真软件简介

3.2 张紧器动力学建模

3.3 张紧器动力学建模

3.4 液压张紧器的张紧力波动

3.5 张紧器参数优化正交试验

3.6 本章小结

第四章 正时链传动系统建模仿真分析

4.1 链条传动的动力学分析

4.2 链条振动分析

4.3 基于AVL EXCITE正时链条仿真分析

4.4 本章小结

第五章 张紧器止回机构设计与模态分析

5.1 螺纹牙型角设计

5.2 止回机构强度校核

5.3 基于Hypermesh的张紧器止回机构静力学分析

5.5本章小结

第六章 张紧器试验台设计

6.1 耐久性试验设计

6.2 动态性能试验设计

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

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摘要

随着汽车研发水平的不断进步,发动机正时传动系统中新型齿形静音链条传动方式由于传动可靠、耐久性好并且节省空间等优点逐渐取代皮带传动。汽车发动机液压链条张紧器作用于链条的松边,是正时链张紧系统的重要组成部分,对减小链条的振动和噪音有着至关重要的作用。液压链条张紧器综合皮带张紧器和机械式张紧器的优点,由发动机外油道提供液压并作用于链条张紧板,在链条传动时提供一定的张紧力使链条保持合适的张紧度,并保证张紧器使用寿命与发动机相同,因此对新型的液压链条张紧器的研发是非常必要的。  本文在研习国内外张紧器相关文献资料的基础上,研究张紧器工作原理,以某款日系发动机张紧器为研究对象,对其进行结构设计和参数优化。首先使用发动机专用软件AVL EXCITE,在Timing Drive模块中建立张紧器多体动力学模型,运用正交试验法,以张紧器在简谐振动过程中吸收的阻尼能W为评价指标,对张紧器关键参数柱塞直径、柱塞与壳体的间隙和间隙长度进行研究,通过极差、方差分析得出优化参数,优化后的张紧器的阻尼性能提高了59.70%,优化效果明显;其次建立链传动模型分析链条传动过程中张紧器的与链条之间的接触力和位移;然后运用有限元分析软件Hypermesh对张紧器止回机构进行牙根应力强度校核和模态分析;最后按照行业标准和主机厂要求提出振动耐久性试验台和动态性能试验台的设计方案和试验要求。

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