双质量飞轮衰减汽车传动系扭转振动主要依靠内部减振元件,减振元件在初级飞轮与次级飞轮间传递动力、运动,实际工作中承受的载荷不断变化,作为减振关键零件,弹簧座的强度及疲劳寿命必须保证。根据双质量飞轮减振元件相互作用的受力分析,建立了双质量飞轮动力学分析模型和弹簧座有限元静强度、疲劳寿命分析模型,分析了双质量飞轮减振元件的动态力学特性及弹簧座的静态强度和变载荷作用下的疲劳寿命,为弹簧座进一步优化、提高整体结构紧凑性和节约材料提供参考依据。

为满足车辆不同工况时双质量飞轮应具有不同扭转阻尼的要求,结合磁流变液在磁场作用下的流变特性,将磁流变液应用到双质量飞轮中,通过对二级分段刚度曲线和弧形弹簧参数的设计,以及对电磁回路磁场和工作间隙阻尼力矩的分析,设计、制作了一套可通过励磁线圈电流来控制扭转阻尼的磁流变液双质量飞轮装置,并通过静态特性试验验证了其使用性能.文中还建立了AMESim动态仿真分析模型并进行了台架试验验证,结果表明,所设计的磁流变液双质量飞轮可通过控制励磁线圈电流来实现其扭转阻尼的半主动控制.

为检验设计的磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的减振特性,基于AMESim建立了磁流变液双质量飞轮的仿真模型,获得其在不同扭转激励幅值、不同激励频率以及不同电流下的动刚度和滞后角曲线,并通过扭转试验台架验证了模型的准确性。进而结合其动态特性可由电流控制的特性搭建了控制模型,对其进行发动机台架试验,分别获得怠速、匀速、加速、减速、点火及熄火工况时磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的衰减情况,并与普通双质量飞轮进行了对比。结果表明:磁流变液双质量飞轮在各个工况下对传动系扭振的衰减性能都优于普通双质量飞轮。

为研究发动机启停工况时装有双质量飞轮传动系的扭振特性,建立了双质量飞轮的动特性仿真模型,分析获得了不同扭转频率和振幅激励下的动刚度和阻尼角曲线,并通过动特性试验验证了模型的准确性.发动机启停工况时传动系将产生瞬时大扭矩和扭转振幅,从而引起车辆剧烈抖动,且可能导致零件损坏,然而增大双质量飞轮阻尼的解决方案却会影响怠速及匀速行驶工况时传动系的扭振减振效果.针对传动系不同工况对双质量飞轮阻尼的对立要求,结合磁流变液黏度可受磁场强度控制的特性,设计了一套阻尼可调的半主动控制式的磁流变液双质量飞轮装置并对其进行启停工况分析.结果表明,磁流变液双质量飞轮在启停工况时最大扭矩和相对转角比传统双质量飞轮明显降低,从而可降低启停时车辆及传动系的抖动.

为解决前置后驱MPV车辆扭振问题，利用CAE分析软件建立车辆传动模型并重现车辆扭振现象，并对模型进行自由振动及强迫振动分析，获得影响车辆扭振的敏感性参数/部件并进行优化。通过分析可知引起车辆扭振的主要因素为发动机二阶激励频率与传动系统二阶固有频率相当，可通过调谐传动系统的二阶固有频率来减小车辆的扭振。根据传动系统二阶主振型可知，离合器及变速箱输入轴是影响传动系统二阶固有频率的主要因素，通过使用大转角摩擦离合器或双质量飞轮可有效减小变速箱输入端的角加速度，减小车辆扭振。

分析了三级分段变刚度双质量飞轮(DMF)刚度随扭转角变化的特征,考虑刚度非线性因素建立了搭载DMF的汽车传动系非线性扭转振动模型和对应的微分方程,采用平均法和Runge-Kutta数值积分方法编制算法程序,推导和分析扭转角非线性频率特性近似解析解,并对不同转矩频率下的强迫振动响应进行仿真分析,以进一步探究三级分段变刚度DMF在传动系统中的非线性振动特性。

以某重型车辆为目标车型，利用ADAMS建立其传动系统当量模型，通过仿真研究了双质量飞轮主要参数对系统扭转振动的影响，并对双质量飞轮设计参数进行优化。最后，针对目标车型设计出一种减振盘双侧布置长弧形组合弹簧的新式双质量飞轮，并利用ADAMS对其减振效果进行仿真研究。

双质量飞轮与普通飞轮的不同点在于双质量飞轮采用初级飞轮与次级飞轮共同储能的结构,初级飞轮与连接法兰盘之间的弧形腔内装有弧形弹簧,起到减震器的作用。结合双质量飞轮的工作原理专门设计适用于某车型的双质量飞轮结构及扭转特性。为优化扭转特性,设计了双质量飞轮的内、外弧形弹簧,并利用CATIA建立了其3D模型。最后对设计的内、外弧形弹簧传扭能力及双质量飞轮工作时的温升进行了校核,结构能满足设计要求。