发动机飞轮设计摘要构件质量的作用以等效质量或等效转动惯量的形式引入机械系统的运动方程式。.主要研究内容本设计主要针对当今汽车的曲轴系统扭转振动问题，以合理匹配飞轮为主要研究内容。具体设计内容如下.飞轮转动惯量确定。.飞轮结构设计。.离合器匹配设计。.基于的曲轴飞轮组零件创建与机构运动分析。第章飞轮转动惯量的确定.飞轮转动惯量计算方法介绍在由内燃机驱动的机械系统中，驱动力是活塞位置的函数，如果载荷也随机构位置而变化，则此机械系统的外力仅为机构位置的函数。力是机构位置的函数时，计算飞轮转动惯量的方法很多，这些方法所依据的基本原理也不完全相同。最基本的有两种切向力法和能量法。转动惯量的切向力方法图所示为内燃机机构。作用在滑块活塞上的驱动外力可根据内燃机的特性曲线求得，它是活塞位置的函数，曲柄在工作过程中作近似匀速运动。现将外力向构件简化。若不计摩擦力的影响，作用在滑块上的外力应为图内燃机机构其中为连杆对滑块的作用力，沿连杆方向作用，为导轨对滑块的反作用力，方向垂直于导轨。根据力系平衡条件式，可求出连杆对滑块的作用力，则滑块对连杆的作用力。因连杆为二力杆，故也是连杆对曲柄的作用力。将分解为曲柄上的法向力和切向力，则作用在曲柄上的驱动力矩为，其中为曲柄的长度，该力矩是曲柄转角的函数。在切向力法中，各构件质量对机械系统运动速度的影响。以惯性力形式反映在计算之中。．滑块质量的作用设曲柄以额定转速匀速转动，利用运动分析方法可以求出机构上各点的速度和加速度。滑块的惯性力为式中为滑块的质量，为滑块的加速度。．连杆质量的影响为简化计算，采用质量静代换法。选替代质量的质心分别在铰链的中心处。根据替代条件得式中分别为连杆质心到铰链中心的距离。替代质量产生的惯性力，为替代质量与曲柄的质量并计算。．曲柄的惯性力考虑了替代质量的作用后再加以平衡质量，可以近似地认为曲柄的质心在回转中心处。在假定曲柄为匀速转动的情况下，可略去曲柄产生的惯性力矩作用。综上所述，曲柄滑块机构中各构件的惯性力效应，最终近似地体现为滑块质量，及替代质量产生的惯性力。．令表示作用在滑块上全部外力之和将式代入式，可求得，再将式中力改为,便可以求出计及惯性力的作用力切向力和驱动力矩。若又已知阻抗力矩，便可求出剩余力矩曲线，分别如图所示，其中剩余力矩曲线与横坐标轴所包围的面积为该力矩在相应转角范围内所做的功。横轴上方曲线包围的面积表示正功，下方为负功，统称为盈亏功。如图所示，曲线交横坐标轴于点。间的盈亏功应等于间，间和间盈亏功之代数和。间盈亏功的绝对值大于任何其他两点之间的相应值，故称为最大盈亏功，以表示之。在计算力矩时，已考虑了连杆滑块等构件惯性力的影响，所以所作的功应等于曲柄及飞轮动能的增量。在点间，曲柄及飞轮动能的增量最大，即曲柄与飞轮动能的最大值和最小值出现在点对应的机构位置处。由于曲柄与飞轮的转动惯量皆为常量，故当机械系统处于点相应的位置时，飞轮的角速度分别达到最小值和最大值。飞轮的转动惯量为式中为曲柄的转动惯量。图飞轮转动惯量的能量法.利用动能曲线计算飞轮的转动惯量始于年。这种方法在理论上是准确的，不失为种实用的方法。设已知作用在机械系统上的等效外力矩是等效构件位置的函数，即驱动力矩阻抗力矩由等效构件的起始位置到任意瞬时位置之间，外力矩所做的盈亏功可由下列求出外力矩所做之功应当等于机械系统在对应区间内动能的增量机械系统在区间内的动能增量可表示为或式中为机械系统中除飞轮外其余构件的等效转动惯量，它是等效构件位置的函数。故式又可写成由式可导出飞轮转动惯量的表达式如果选定时，时，利用式可得又因为外力所做的功等于同区间内机械系统动能的增量，即