汽车发动机正时链传动系统开发技术

本书介绍了汽车发动机正时链传动系统的工作原理、开发流程、设计方法、动力学建模与仿真技术ꎬ 液压张紧器的工作原理、设计流程与动力学特性分析，发动机正时链条的磨损与回转疲劳试验，正时链传动系统的噪声测试及振动噪声特性分析等关键技术。 本书可供高等院校及科研院所相关科研人员与研究生、汽车行业与链传动行业相关工程技术人员参考使用。

前  言第１ 章  正时链传动系统的设计………… １  １.１  绪论……………………………………… １  １.２  正时链传动系统理论基础……………… ２    １.２.１  汽油发动机的工作原理…………… ２    １.２.２  发动机配气机构的换气过程……… ３    １.２.３  发动机正时链传动系统工作原理… ４    １.２.４  齿形链的分类……………………… ５  １.３  正时齿形链传动系统的设计开发……… ７    １.３.１  正时链传动系统的设计…………… ７    １.３.２  正时链传动系统的实体评估……… １８  １.４  正时齿形链传动系统数字化设计平台开发……………………………………… ２０    １.４.１  软件功能介绍……………………… ２０    １.４.２  平台开发过程……………………… ２１    １.４.３  软件总体设计……………………… ２４    １.４.４  ＲｅｃｕｒＤｙｎ 二次开发………………… ２６  １.５  系统数字化设计案例…………………… ２９    １.５.１  单顶置正时齿形链传动系统……… ２９    １.５.２  双顶置正时齿形链传动系统……… ３１  １.６  本章总结………………………………… ３３  参考文献……………………………………… ３４第２ 章  正时链传动系统液压张紧器的设计………………………………… ３５  ２.１  张紧器的国内外研究现状……………… ３５  ２.２  液压张紧器结构形式及工作原理……… ３７    ２.２.１  张紧器的分类……………………… ３７    ２.２.２  液压张紧器的分类………………… ３８  ２.３  液压张紧器理论模型…………………… ４２    ２.３.１  柱塞运动方程……………………… ４３    ２.３.２  单向阀钢球运动方程……………… ４３    ２.３.３  单向阀进油量计算………………… ４３    ２.３.４  阻尼系数计算……………………… ４４    ２.３.５  油液体积模量……………………… ４６    ２.３.６  高压腔体积与压力变化…………… ４７    ２.３.７  油液黏度…………………………… ４７  ２.４  液压张紧器结构设计…………………… ４８    ２.４.１  初始设计边界条件………………… ４８    ２.４.２  设计目标…………………………… ５０    ２.４.３  液压张紧器构件设计……………… ５０    ２.４.４  柱塞ｐｖ 值计算…………………… ６５    ２.４.５  棘爪强度校核……………………… ６６    ２.４.６  模态分析…………………………… ７０  ２.５  液压张紧器动态特性分析及试验研究……………………………………… ７２    ２.５.１  动力学建模………………………… ７２    ２.５.２  动力学特性研究…………………… ７４    ２.５.３  试验研究…………………………… ７７  ２.６  迷宫阀液压张紧器ＣＦＤ 研究………… ８１    ２.６.１  迷宫阀液压张紧器结构及工作原理………………………………… ８１    ２.６.２  迷宫阀液压张紧器ＣＦＤ 模型建立及网格划分………………………… ８３    ２.６.３  迷宫阀液压张紧器ＣＦＤ 求解分析………………………………… ８９  ２.７  本章总结……………………………… １１０  参考文献……………………………………… １１１第３ 章  正时齿形链传动系统的动力学仿真分析………………………… １１３  ３.１  正时齿形链传动系统链条波动分析… １１３    ３.１.１  波动量的理论分析……………… １１３    ３.１.２  正时齿形链传动系统链条波动量仿真分析………………………… １１５  ３.２  单层正时齿形链传动系统动态特性分析…………………………………… １１８    ３.２.１  正时齿形链传动系统仿真模型的建立……………………………… １１９    ３.２.２  接触理论介绍…………………… １２２    ３.２.３  单层正时链传动系统动态特性分析结果………………………… １２７    ３.２.４  正时链传动系统试验研究……… １３１  ３.３  双层正时齿形链传动系统动态特性分析…………………………………… １３５    ３.３.１  正时链传动系统的动力学建模… １３５    ３.３.２  双层正时链传动系统动态特性分析……………………………… １３７    ３.３.３  正时链传动系统的喷油润滑分析……………………………… １４６  ３.４  本章总结……………………………… １５１第４ 章  正时齿形链疲劳磨损分析及试验研究………………………… １５２  ４.１  正时链条磨损及疲劳研究现状……… １５２  ４.２  齿形链的失效形式及可靠性评估…… １５４    ４.２.１  链条的可靠性评估……………… １５４    ４.２.２  齿形链的失效形式……………… １５５    ４.２.３  销轴表面处理技术……………… １５６  ４.３  正时齿形链疲劳分析及试验研究…… １５８    ４.３.１  疲劳分析理论…………………… １５８    ４.３.２  齿形链的静强度分析…………… １５９    ４.３.３  正时齿形链的刚柔耦合动力学寿命分析………………………… １６１    ４.３.４  回转疲劳试验验证……………… １６８    ４.３.５  链条断裂分析…………………… １７１  ４.４  正时齿形链磨损试验和磨损形貌分析…………………………………… １７３    ４.４.１  磨损分析理论…………………… １７３    ４.４.２  磨损试验台……………………… １７４    ４.４.３  链长的测量……………………… １７５    ４.４.４  试验时间的科学性……………… １７６    ４.４.５  磨损试验………………………… １７７    ４.４.６  磨损形貌分析…………………… １７８  ４.５  本章总结……………………………… １８４  参考文献……………………………………… １８５第５ 章  正时链传动系统噪声测试及振动噪声特性研究……………… １８７  ５.１  发动机振动噪声特性的研究现状…… １８７    ５.１.１  发动机振动噪声特性的研究现状……………………………… １８７    ５.１.２  链传动系统的振动噪声特性研究……………………………… １８９  ５.２  发动机噪声产生机理与检测………… １９０    ５.２.１  发动机噪声产生机理…………… １９０    ５.２.２  齿形链传动系统噪声分析……… １９５    ５.２.３  噪声测量技术…………………… ２００    ５.２.４  噪声源识别方法及其原理……… ２０２  ５.３  国产４Ｄ２０ 柴油发动机噪声源识别及正时链传动系统动力学分析………… ２０４    ５.３.１  国产４Ｄ２０ 柴油发动机振动噪声源的识别………………………… ２０４    ５.３.２  国产４Ｄ２０ 发动机正时链传动系统动力学分析………………… ２１６  ５.４  正时链传动系统的振动特性研究…… ２２７    ５.４.１  正时链传动系统有限元模型的建立……………………………… ２２７    ５.４.２  正时链传动系统的静力学分析… ２２８    ５.４.３  正时链传动系统的模态分析…… ２３０    ５.４.４  正时链传动系统的谐响应分析… ２３２  ５.５  正时链传动系统振动噪声预测分析… ２３７    ５.５.１  导入结构有限元模型…………… ２３８    ５.５.２  导入声学边界元网格和场点网格……………………………… ２３８    ５.５.３  结构网格与声学网格之间的数据映射……………………………… ２３８    ５.５.４  声学计算结果…………………… ２３９  ５.６  正时链传动系统噪声台架试验……… ２４１    ５.６.１  ＴＡ１ 正时链传动系统布局……… ２４１    ５.６.２  噪声台架试验的设备及测试仪器……………………………… ２４１    ５.６.３  噪声台架试验的试验规范……… ２４５    ５.６.４  台架试验结果对比……………… ２４５  ５.７  改进试验台后的正时链传动系统噪声试验…………………………………… ２５３    ５.７.１  噪声试验台的改进……………… ２５３    ５.７.２  改进试验台噪声试验…………… ２５４    ５.７.３  改进后试验结果分析…………… ２５４    ５.７.４  改进前后试验结果对比分析…… ２５８  ５.８  正时链传动系统噪声点火试验……… ２６２    ５.８.１  消声室基础理论………………… ２６２    ５.８.２  噪声点火试验规范……………… ２６４    ５.８.３  噪声点火试验结果分析和评价… ２６５  ５.９  本章总结……………………………… ２６５参考文献……………………………………… ２６７