外文翻译--齿形带传动装置在不同角速度下的研究 中文版

1 附录 译文与原文 齿形带传动装置在不同角速度下的研究 摘要 ： 齿形带传动装置，广泛应用于凸轮轴内燃机 的 定时传输。 用数值模拟研究过定时皮带传动的行为 。 在广泛的角速度范围内讨论皮带和皮带伸张器（传动带张紧装置）行为之间的力变化的问题 。皮带张力器的刚度变化和个中张力器的 阻尼 情况的影响都被考虑 。优化 皮带张力器的刚度变化和 阻尼 是可行的 。 关键词 ：同步带，数值模拟，拉紧器刚度和阻尼。 齿形带传动通常用于驱动汽车发动机凸轮轴。由于结构和制造要求的限制，滑轮轴需要 固定的，使用 一个皮带张力器 是必要的。张紧 弹簧的刚度和阻尼保的选择 是一个现实而重要的问题 。考虑一个给定的 传动装置（ 同步带式 ）的 布局 ， 通过 很好的选择 张紧弹簧刚度和阻尼系数 ， 机械问题可以得到解决。在本文中， 提出了 刚度和阻尼系数带变化的影响 。 变压吸附 动机定时传输模型 如图一所示 图 1 所示 。 的 步带轮齿齿廓连接六轮 ， 即 ： （ 1）曲轴皮带轮 ； （ 2）导轮 ； （ 3）凸轮轴皮带轮 ； （ 4）注射泵轮 ； （ 5）涨紧轮 ； （ 6）水泵皮带轮。传输驱动因素是曲轴皮带轮， 其 有一个给定的角速度。该模型的整体特征 在 文献 4中给出 。仿真模型理论基础， 也 在文献 3中给出。 图 1 动机的皮带张紧装置 2 图 2 皮带张紧 =装置的模型 皮带张紧装置的模型如图 2 所示。更多的细节能在文献 1 中找到。皮带张紧装置的动力学方程式和力矩平衡方程式是： )s i n (F)(Fr e ss ig （ 1） 其中： 紧臂的角度方向； A”的半径范围； A” 的摩擦系数 。 以前的模拟表明，摩擦力的影响可以忽略不计 2b。因此， 由 摩擦 引起的 阻尼不包括在这些数值模拟 中。 实现了数值模拟，以 用来 研究在不同角速度 下 带力的变化。曲轴角速度由 800 4800 过每步 100 转 的速度实现 。 把 计算所得的数据 画在一个坐标平面上 ，其中一 跟 水平轴 表示转速的值 ， 另外一根 水平轴 表示 曲轴转角 值 。垂直轴给出了研究数量（图 3），例如这里显示在曲轴 的带力在皮带张紧时的跨度。 首先 ， 用 计算模拟没有阻尼 的皮带伸张器 ， 皮带伸张器的刚度是 5Nm/以看出，随着角速度的变动，振动是如何增加和消失。 首先谐波在角速度非常低 时 出现，共振频率 2700 转 附近 出现 。 然后，振 幅 减少和消失 。 另一个谐波出 相同的 角速度现在， 3 角速度增加 时其变的越来越重要（ 图 3）。 最高点在最高角速度（ 4800 获得。也显示了振幅是双向增加的：最大值不仅是最高点，最小值也是最低点。 图 3 在曲轴紧张跨度内的带力，无阻尼（同一个水平面上两个变量） 在 400上时，皮带宽力的最大值可以高于 1000N。改变皮 带伸张器的弹簧刚度值是为了尽量降低皮带宽度了。首先，当到达 ，弹簧刚度下降了 50%。图4 显示了在原方案中带宽力的变化。由此可以看出，在整个研究角速度的领域中力的减少少于 15N（ 1%），力的增加少于 10N（ 。然后，与原始实验方案比较起来，刚度增加 50%是可以考虑的。在这里，力的变化值在 15N（ 1%）以内。 然后 ，用计算机模拟带有 粘性阻尼 的 皮带张紧 ，其初始弹簧刚度为 5Nm/性 4 阻尼系数为 始方案中带宽力的变量如图 5 中显示。 带力 的 表面形状略有改变 。更高点的力的值减少将近 35%（ 500N），更低点的力值增加将近 21%（ 300N）。与原方案比较这个图比较平滑。因此，同步带传动装置的负荷是全面的减少。有粘性阻尼的带力图的表面与原始的没有粘性阻尼的带力图（图 6）的表面相比是比较缓和的。因此，在角速度领域，也就是发动机转跟更久的时间，适当的使用粘性阻尼系数，可能会减少或者去除较高的力峰。 图 4 在减少弹簧刚度过程中不同的力，没有阻尼（同一个水平面上两个变量） 5 图 5 有粘性阻尼中力的变化，原始的弹簧刚度（同一个水平面上两个变量） 6 图 6 在原始刚度条件下曲轴紧张范围了的带力，没有阻尼（左）和有阻尼（右） 从模拟仿真结果来看，可以得出结论，在皮带传动装置中，当粘性阻尼不被采用，弹簧刚度的变换对带宽力的最大值和最小值的影响很小。 然而，使用粘 阻尼， 在 一个最重要的带负载的区域 中，可是力的最大值减小 。这种影响在就被发现了，以一定的角速度运转时，现在这种现象可推广到整个角速度领域。然后，与以前的相比，现在的带力图表面较为平滑的。因此，皮带负荷量减小，这对皮带的使用寿命有积极的作用。 7 图 7 轴松弛跨度范围内带力，没有阻尼，原始 刚度（同一个水平面上两个变量） 应该注意轴松弛时的带力。如果这个力太小，例如在高角速度下（图 7），可能会发生跳齿。 齿跳改变了凸轮的分布和曲轴的相对位置。 正因为如此，活塞可以打开阀门挑起了引擎故障 。从图 8 中可以看出， 粘性阻尼力使 最小值 增加近 2500 转 ， 从而改善松弛带跨度的行为 。 表面凹凸是右移 ， 并刺激力早些时候 的力 比增长 ，与 原来的情况 相比。请注意，拉紧臂角位移仍几乎 和 手臂刚度和阻尼的变化相 互独立，互不影响。 8 图 8 在轴松弛范围内的带力，有阻尼，原始刚度（同一个水平面上两个变量） 数字模 拟仿真系统是用来详细了解同步皮带 同步带张紧作用。结果表明，拉紧带刚度变化对大跨度势力的影响不大。 相反的 ， 为了 减少 力值 ，使用粘性阻尼是必要的 。有粘性阻尼的拉紧器 ，不仅 能 在具体的角速度 下， 而且 能 在 大部分 角速度减小带 力。而且，在 传输大角速度 时一个精心挑选的阻尼 以平滑力峰 。当 选择一种粘性阻尼系数值 时， 在高曲轴角速度 2a情况下， 也必须控制其效率 。同时，要注意在轴松弛段皮带的力以防发生跳齿。进一步的系统研究， 现在需要了解的动态过程中齿形带传动啮合齿载荷和切变，是 为了控制细节的动态同步带生活。