窗口，绘制出速度和加速度时间的变化曲线，如图所示。图.本章小结本章主要介绍基于的曲轴飞轮组零件创建与机构运动分析，其中对各主要零部件进行特点分析与建模思路介绍，并应用软件的“运动机构”模块对曲轴飞轮组运动机构进行了运动仿真轨迹生成速度及加速度测量。结论本设计以上柴的相关参数作为参考，确定了相关参数，对直列六缸柴油机的惯性飞轮进行设计。主要研究内容及相关结论如下本设计以内燃机设计的理论知识为依据，从力学方向与能量守恒方向分别对飞轮的惯量计算方法进行了介绍，并以飞轮经验数据作为参考对飞轮进行了转动惯量计算。参照国家标准，对本款发动机飞轮分两种方案进行了结构设计材料选取应力校核计算，通过对比平板型飞轮在提供相同的转动惯量相同的外径的前提下，质量相对较轻，强度也相对较高。在结构上飞轮用作汽车传动系统中的摩擦离合器的驱动件，所以本设计对该飞轮进行了离合器的匹配设计。应用软件建立了曲轴飞轮组各零部件的多刚体动力学分析模型，运用软件的“运动机构”模块模拟研究了曲轴飞轮组的运动学和动力学特性，设定曲轴的转速，仿真时间为秒，开始仿真。以活塞为例，得出了速度和加速度随时间变化的特性曲线，反应了载荷周期内气缸内活塞的速度及加速度的变化情况，由曲线图可以发现，活塞运动位于上止点时的加速度最大，且与速度的方向相反，活塞在该位置所受到的阻力最大，即飞轮在此时受到的扭矩最大。......中，为从曲轴角速度到对应的曲轴转角之间，发动机转矩曲线与阻力矩曲线之间所包围的面积图，称为盈亏功•为发动机运转不均匀系数，或称变速率为平均角速度。如果式中，为循环的有效功，则可根据算出盈亏功为盈亏功系数，主要与气缸数有关为有效功率为转速。图发动机转矩与曲轴角速度的变化情况表四冲程柴油机的统计数据气缸数的范围注对于单缸柴油机，般。对于曲轴夹角为的双杠四冲程柴油机，。对于曲轴夹角为的双缸柴油机，二冲程的四冲程的。由表，取.。发动机的总转动惯量中，飞轮占大部分。令飞轮的转动惯量，为飞轮的转动惯量占发动机总惯量的比例，般，般多缸发动机取较小的数值，故本设计取。再引用前面的结果，则飞轮的转动惯量为因为，得.本章小结飞轮设计的核心问题是计算飞轮的转动惯量，在由内燃机驱动的机械系统中，驱动力是活塞位置的函数，本章主要介绍了力是机构位置的函数的飞轮转动惯量计算方法，即切向力法和能量法，并对本设计的飞轮进行了惯量计算。第章飞轮结构设计.飞轮结构简介图为几种柴油机的飞轮结构。柴油机的飞轮多数设计成轮缘形，这可使转动惯量相同的情况下飞轮重量较轻。飞轮由轮缘轮盘和轮毂三部分组成图。轮缘和轮盘的型式主要取决于功率输出装置和柴油机起动方式。例如采用锥形摩擦离合器时，轮缘内表面设计成锥面在运输用柴油机采用圆盘摩擦离合器时，利用轮盘平面来传递扭矩在固定用或船用柴油机中有时将传动轴直接固定于飞轮端。图几种柴油机的飞轮结构柴油机采用电动机或汽油机起动时，飞轮轮缘上需安装飞轮齿圈。这时飞轮外径尺寸的选择应与起动机的布置结合考虑。飞轮与齿圈的连接可采用热静配合或螺栓连接。由于柴油机起动和调节的需要，飞轮上可刻有各种定时记号。因此飞轮与曲轴的相对位置不能任意改变，需根据安装记号进行安装。大型柴油机飞轮比较陈旧的设计为部分型，用螺栓连接起来。在小型风冷柴油机上也有将飞枪轮辐做成叶片形的，这时飞轮兼做冷却风扇。飞轮抢毂的构造取决于飞轮与曲轴的连接方式，有法兰涟接，键连接与花键连接。由于影响飞轮重量的因素十分复杂．而飞轮的重量往往占发动机总重量中相当大的部分四缸机，左右六缸机，范围，所以实际上飞轮的尺寸多根据经验选择，要考虑到布置空间起动机啮合和离地间隙等因素，然后根据发动机台架试验道路试验来进行修正。.飞轮材料选取首先根据柴油机结构的总体布置以及传动装置和飞轮齿圈的尺寸初步确定飞轮尺寸见图。图飞轮示意图式中飞轮轮缘平均直径飞轮轮缘外径飞轮轮缘内径通常飞轮外径，轮缘厚度。还应满足飞轮圆周速度小于或等于飞轮许用圆周速度的要求，因而飞轮外径，应满足下式时，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，即将以上各式代入式后，得出飞轮转动惯量的表达式由于难以直接确定与的对应位置和，故不能按照式计算。.为了求出与各自的对应位置改写式为下列形式若记则得若选取为固定参考位置，它所对应的瞬时速度为，等效转动惯量也为固定值，此时为常量，亦为固定值。仅随值而变化。当的值为极大时反之，当的值为极小时，则。上述情况与值的大小无关，所以在求的极值时，可任意设定值，甚至可令其等于零。由于为常量，根据，的极值与的极值相对应，当时当时，。.下面介绍与的图解方法。取坐标系如图，的变化区间为。图由于可任取值．令以简化作图。根据已知的等效力矩，可以按照下式求出并作出曲线图。假定在区间内，恒等于，作出曲线图。显然，曲线不同于真实的动能曲线，它们只重合于点，即处，而在其他瞬间位置，的值均大于的对应值。将与相减，得差值曲线图。曲线不是飞轮的真实动能曲线。飞轮的真实动能曲线的最大值等于的极大值，设此位置为，而在其他瞬间位置，的值均小于的对应值。可以根据的最大值求得的最大值，见图上的线段。重新假设在区间内。作出曲线图。曲线也不同于真实的动能曲线，它们只在时重合，而在其他瞬间位置，的值均小于的对应值。由曲线减去，得差值曲线。曲线也不是飞轮的真实动能曲线。当时，飞轮的真实动能曲线的最小值等于的极小值，而且对应同角。可以根据的最小值求得的最小值，见图上的线段。飞轮动能在个循环内的最大差值相当于图上的线段与之和。因为,所以飞轮的转动惯量为或.柴油机曲轴的旋转不均匀度柴油机曲轴的旋转角速度与其瞬时的输出转矩之间的关系式中是机构位置的函数。．随时间而变化的作用力如球磨机的磨削阻力即是随时间而变化的。在同个机械系统中，可同时存在几个外力，它们可以是按同规律变化，也可能分别按不同规律变化。当出现后种情况时，整个外力系将同时是几个自变量的函数。机械系统中每个可动构件的质量都影响着系统的运动。现有两类不同的方法来表达这种影响。种方法是将构件质量对运动的影响表现为惯性力，将构件的惯性力视作机械系统的外力，并纳入平衡计算之中。但是，欲准确地计算出构件的惯性力，必须已知构件的真实运动速度和加速度，而在设计飞轮时，机械系统的真实运动常常是未能准确确定的。在此情况下，只能计算出惯性力的近似值。另种方法是将各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研究扭振的目的通过计算找出临界转速振幅扭振应力，决定是否采取减振措施。扭振当量系统的组成根据动力学等效原则，将当量转动惯量布置在实际轴有集中质量的地方当量轴段刚度与实际轴段刚度等效，但设有质量。扭转震动的消减措施曲轴系统发生扭振现象是必然的，只不过轻重程度不同。严重时都要采取扭振消减措施。消除或者减轻扭振带来的危害通常都是由下面几个途径来实现。.使曲轴转速远离临界转速在工作转速范围内产生扭振的转速叫做临界转速，所以要保证临界转速避开常用工作转速和标定转速。.改变曲轴的固有频率这是结构措施，通常在设计阶段考虑。通过改变结构参数，达到使固有频率远离外界强迫力矩频率的目的。具体措施有提高曲轴刚度。增加主轴颈直径。减小曲轴长度。提高重叠度。减小转动惯量。采用空心曲轴。降低平衡块质量。降低带轮，飞轮质量。.提高轴系的阻尼提高轴系的阻尼主要靠材料特性来达到。铸铁的材料阻尼比钢要高出，所以如果强度允许，可以把该钢曲轴改成铸铁曲轴，以达到减弱扭振的目的。.改变激振强度.采用减振装置.汽车离合器结构的发展实际上早在年就出现了单片离合器，但由于当时技术设计上的缺陷，造成了单片离合器在结合时不够平顺等问题。但是，单片干式离合器结构紧凑，散热良好，转动惯量小，所以以内燃机为动力的汽车经常采用它，尤其是成功开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。多年的实际经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首先单片干式摩擦离合器因为它具有从动部分转动惯量小散热性好结构简单调整方便尺寸紧凑分离彻底等优点，而且由于在结构上采用定的措施，已能做到平顺，因此现在广泛用于大中小各类车型中。离合器对降低曲轴系统的扭震起着至关重要的作用。采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的结合平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减震器，防止了传动系统的扭转共振减小了传动系统噪声和动载荷。对于重型离合器，由于商用车趋于大型化，发动机功率不断增大，但离合器允许增大尺寸的空间有限现离合器从动盘的直径已达。增加离合器扭转能力，提高其使用寿命，简化操作。已成为重型离合器当前的发展趋势。为了提高离合器的扭转能力，造重型汽车上采用双片干式离合器。从理论上讲，在相同径向尺寸下，双片离合器的扭转能力和使用寿命是单片倍，但受到其他客观因素的影响如散热等，实际的效果要比理论值要低些。,发动机,飞轮,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.选题目的意义汽车工程的发展贯穿着以第二次和第三次工业革命为契机与标志的近现代世界工业文明飞速向前的轨迹。当今汽车高速化轻量化高效率和低阻尼的发展趋势使得振动与噪声问题愈发突出。汽车是个具有质量弹性和阻尼的振动系统。汽车整车或局部的振动使汽车的平顺性受到很大影响，使乘员产生不舒服和疲乏的感觉。