1. 研究目的与意义（文献综述）

1、研究目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1研究目的及意义

在nvh的研究中，即噪声(noise)、振动(vibration)和声振粗糙度(harshness)，发动机产生的振动是影响汽车nvh性能的一个重要方面，也是破坏汽车舒适性的主要原因，同时发动机的振动也会严重影响发动机的工作寿命与工作效率。曲轴轴系的扭转振动是发动机振动的一个重要组成方面，曲轴轴系之所以产生扭转振动，由于轴系本身具有惯性和弹性，因此决定了其自由振动特性，而且曲柄连杆机构的不平衡旋转质量和往复惯性质量产生的周期激振扭矩不断作用在曲轴上。这种有害的振动会严重影响汽车本身的舒适性，严重时甚至会造成曲轴和传动轴的疲劳破坏，尤其在高速、高压的发动机中影响更为严重。发动机曲轴的扭转振动会使曲轴承受交变应力，随着时间的积累，最终会导致轴系零部件的疲劳损坏，可能会引起严重的事故，所以减少曲轴扭转振动变的尤为重要。

减小发动机曲轴扭转振动的常用方法是在曲轴前端安装减振器，橡胶阻尼式扭转减振器因为结构简单、成本较低，而广泛应用于乘用车曲轴减振。假设装有减振器的曲轴轴系为无阻尼扭振模型，根据动力吸振器原理，当减振器的固有频率等于需要衰减的曲轴某阶固有频率时，减振效果最好。实际上橡胶阻尼式扭转减振器具有扭转刚度和阻尼，在扭转减振器惯量环的惯量一定的情况下，其固有频率与橡胶圈扭转刚度、阻尼等有关，而橡胶圈扭转刚度、阻尼跟橡胶圈压缩比、激振频率、激振振幅密切相关。由于橡胶阻尼式扭转减振器固有频率受多种因素影响，且扭转减振器的设计必须满足一些其他的设计要求，故以往的橡胶阻尼式扭转减振器的设计开发是一个不断试验、修正的复杂过程。^[2]

1.2国内外的研究现状分析

发动机曲轴扭转振动计算可采用集总参数模型和分布参数模型;分布参数模型又分为直接用于有限元计算的实体模型、框架模型和阶梯轴模型。holzer, doughty^[9]等分别建立了曲轴系统的集总参数模型,将各惯性质量的转动惯量视为常量,采用霍尔兹法和传递矩阵法分析曲轴的扭转振动。集总参数模型的优点是物理概念清晰,使用简单,计算方便。 bagci，chang-seok han^[10]等采用有限元方法计算曲轴的扭转振动,与传递矩阵法相比,该方法耗时长、占用计算机内存大^[11]。okamura^[12]改进了有限元模型,提出框架模型来计算曲轴的扭振。

2. 研究的基本内容与方案

2、研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 研究内容

本文主要通过查阅相关资料，掌握轴系简化模型的建立、轴系扭振计算方法、皮带轮的选型方法、皮带轮与轴系的匹配计算方法、matlab的应用等。

2.2 研究目标

针对皮带轮选型过程受多种因素影响和限制，通过掌握轴系简化模型的种类及选用方法、轴系扭振的计算方法、皮带轮与轴系的匹配方法，使用matlab编程匹配最合适的皮带轮。

2.3 技术方案及措施

（1）搜集国内外研究减振皮带轮、轴系模型建立方法、皮带轮弹性滑动力的计算方法和皮带轮与轴系的匹配的中英文文献，阅读并整理文献，为后续工作做铺垫；

3. 研究计划与安排

3、进度安排

（1）查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需技术方案及措施。确定方案， 完成论文综述及开题报告的撰写； （第 1-3 周）

（2）完成matlab的学习和外文翻译； （第 4- 6 周）

（3）完成轴系模型建立与皮带轮弹性滑动力的计算； （第 7-8 周）

4. 参考文献（12篇以上）

[1] singiresu s. rao. 机械振动[m]. 北京: 清华大学出版社, 2016: 9-10.

[2] 魏玉明. 橡胶阻尼式扭转减振器性能计算与测试方法的研究[d]. 华南理工大学,2014.

[3] m j garcia tarrago, l kari. frequency and amplitudedependence of the axial and radial stiffness of carbon-black filled rubberbushings[j]. polymer testing,2007,26,629~638.