[发明专利]离心摆减振器的参数设计方法

说明书

本发明公开了一种离心摆减振器的参数设计方法，在现有非旋转式CPVA摆锤沿设计轨迹做弧向运动的基础上增加摆锤旋转运动，则能够在一定程度上提升CPVA的减振效果，进而提升整车的NVH性能。

技术领域

本发明属于汽车振动噪声控制技术领域，具体涉及一种离心摆减振器的参数设计方法。

背景技术

车辆动力传动系统的扭振给车辆的噪音、振动、舒适性(NVH性能)带来了较大的负面影响，扭振会增大发动机与传动系统的振动噪音，振动会通过悬架、轴承等处传递到车身，引起车身的振动并产生轰鸣声。

控制传动系统扭振的方法较多，如使用离合器隔振，弹性联轴器隔振，在前置后驱乘用车的传动轴上安装扭转减振器(TVD)吸振，使用双质量飞轮(DMF)将传动系统固有频率降低至怠速以下，在离合器从动盘上安装离心摆减振器(CPVA)吸振，以及使用一些耦合减振器，如将弹性联轴器与TVD匹配使用，或将DMF与CPVA匹配使用，以汇集两种减振器的优点，进一步提升减振效果。

然而各种减振装置都有其应用的局限性，如离合器式减振器无法将传动系统的固有频率降低至怠速以下，因此无法避免2阶扭转共振(四缸机)，故此装置只适用于经济型乘用车；弹性联轴器能在一定程度上降低系统振动，但无法有效避开传动系统扭转共振问题；TVD只对共振转速区的振动有明显消减作用，对非共振转速区的振动并无抑制效果；DMF能很好地控制传动系统扭振，隔振率可达80％，但价格稍显昂贵；CPVA是一种针对激励阶次进行抑制的减振器，调谐阶次可以人为设定选取，如可将搭载至四缸机与三缸机的CPVA的调谐阶次分别设置成2与1.5以抑制主阶次激发的传动系统扭振。

CPVA对传动系统扭振的控制效果明显优于除DMF之外的其余减振装置，效果虽不及DMF，但对比搭载CPVA与DMF的整车NVH性能，发现二者并无明显差别，而且CPVA较DMF在价格上有明显优势，因此CPVA必然有广泛的市场应用前景。

现阶段，人们对CPVA的研究主要分为摆锤的不同运动轨迹对减振效果的影响，稳定性分析，不同阶次的摆锤匹配优化，滚子(连接摆锤与转子)对减振效果的影响，摆锤与转子间阻尼对减振效果的影响，CPVA对转子平动的影响，瞬态冲击对CPVA减振性能的影响等。

在当前针对CPVA的研究中，普遍把摆锤当做质点处理，无法针对在旋转坐标系内摆锤绕其质心的旋转问题开展研究，而摆锤旋转问题直接关系到CPVA的减振性能。因此，有必要开发一种新离心摆减振器的参数设计方法。

发明内容

本发明提供一种离心摆减振器的参数设计方法，以提升CPVA的减振效果。

本发明所述的离心摆减振器的参数设计方法，包括以下步骤：

A：建立摆锤与转子连接后的二自由度系统的振动方程，设摆锤的弧向位移为S、转子的转角θ为广义变量，在忽略滚子效应时摆锤的振动方程如下：

其中：

其中，J为转子的转动惯量，c为摆锤与转子间的阻尼系数，m_p为摆锤的质量，J_p为摆锤相对其质心的转动惯量，R_p为摆锤质心到转子中心的距离，β为摆锤绕其质心的旋转角度，G(S)代表摆锤弧向运动位移为S时R_p在垂直摆锤运动方向的投影长度，其大小随着摆锤的弧向运动不断变化；

B：设旋转角度随弧长呈线性变化，与弧向运动位移S的关系为：

β＝A₁S；

以摆锤在平衡位置附近振动时转子的角加速度最小为设计思想，求解得到：