外文翻譯--齒形帶傳動裝置在不同角速度下的研究 中文版

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1 附錄 譯文與原文 齒形帶傳動裝置在不同角速度下的研究 摘要 ： 齒形帶傳動裝置，廣泛應(yīng)用于凸輪軸內(nèi)燃機 的 定時傳輸。 用數(shù)值模擬研究過定時皮帶傳動的行為 。 在廣泛的角速度范圍內(nèi)討論皮帶和皮帶伸張器（傳動帶張緊裝置）行為之間的力變化的問題 。皮帶張力器的剛度變化和個中張力器的 阻尼 情況的影響都被考慮 。優(yōu)化 皮帶張力器的剛度變化和 阻尼 是可行的 。 關(guān)鍵詞 ：同步帶，數(shù)值模擬，拉緊器剛度和阻尼。 齒形帶傳動通常用于驅(qū)動汽車發(fā)動機凸輪軸。由于結(jié)構(gòu)和制造要求的限制，滑輪軸需要 固定的，使用 一個皮帶張力器 是必要的。張緊 彈簧的剛度和阻尼保的選擇 是一個現(xiàn)實而重要的問題 ?？紤]一個給定的 傳動裝置（ 同步帶式 ）的 布局 ， 通過 很好的選擇 張緊彈簧剛度和阻尼系數(shù) ， 機械問題可以得到解決。在本文中， 提出了 剛度和阻尼系數(shù)帶變化的影響 。 變壓吸附 動機定時傳輸模型 如圖一所示 圖 1 所示 。 的 步帶輪齒齒廓連接六輪 ， 即 ： （ 1）曲軸皮帶輪 ； （ 2）導(dǎo)輪 ； （ 3）凸輪軸皮帶輪 ； （ 4）注射泵輪 ； （ 5）漲緊輪 ； （ 6）水泵皮帶輪。傳輸驅(qū)動因素是曲軸皮帶輪， 其 有一個給定的角速度。該模型的整體特征 在 文獻(xiàn) [4]中給出 。仿真模型理論基礎(chǔ)， 也 在文獻(xiàn) [3]中給出。 圖 1 動機的皮帶張緊裝置 2 圖 2 皮帶張緊 =裝置的模型 皮帶張緊裝置的模型如圖 2 所示。更多的細(xì)節(jié)能在文獻(xiàn) 1 中找到。皮帶張緊裝置的動力學(xué)方程式和力矩平衡方程式是： )s i n (F)(Fr e ss ig ?????? ????????（ 1） 其中： Θ緊臂的角度方向； Θ A”的半徑范圍； μA” 的摩擦系數(shù) 。 以前的模擬表明，摩擦力的影響可以忽略不計 [2b]。因此， 由 摩擦 引起的 阻尼不包括在這些數(shù)值模擬 中。 實現(xiàn)了數(shù)值模擬，以 用來 研究在不同角速度 下 帶力的變化。曲軸角速度由 800 4800 過每步 100 轉(zhuǎn) 的速度實現(xiàn) 。 把 計算所得的數(shù)據(jù) 畫在一個坐標(biāo)平面上 ，其中一 跟 水平軸 表示轉(zhuǎn)速的值 ， 另外一根 水平軸 表示 曲軸轉(zhuǎn)角 值 。垂直軸給出了研究數(shù)量（圖 3），例如這里顯示在曲軸 的帶力在皮帶張緊時的跨度。 首先 ， 用 計算模擬沒有阻尼 的皮帶伸張器 ， 皮帶伸張器的剛度是 5Nm/以看出，隨著角速度的變動，振動是如何增加和消失。 首先諧波在角速度非常低 時 出現(xiàn)，共振頻率 2700 轉(zhuǎn) 附近 出現(xiàn) 。 然后，振 幅 減少和消失 。 另一個諧波出 相同的 角速度現(xiàn)在， 3 角速度增加 時其變的越來越重要（ 圖 3）。 最高點在最高角速度（ 4800 獲得。也顯示了振幅是雙向增加的：最大值不僅是最高點，最小值也是最低點。 圖 3 在曲軸緊張跨度內(nèi)的帶力，無阻尼（同一個水平面上兩個變量） 在 400上時，皮帶寬力的最大值可以高于 1000N。改變皮 帶伸張器的彈簧剛度值是為了盡量降低皮帶寬度了。首先，當(dāng)?shù)竭_(dá) ，彈簧剛度下降了 50%。圖4 顯示了在原方案中帶寬力的變化。由此可以看出，在整個研究角速度的領(lǐng)域中力的減少少于 15N（ 1%），力的增加少于 10N（ 。然后，與原始實驗方案比較起來，剛度增加 50%是可以考慮的。在這里，力的變化值在 15N（ 1%）以內(nèi)。 然后 ，用計算機模擬帶有 粘性阻尼 的 皮帶張緊 ，其初始彈簧剛度為 5Nm/性 4 阻尼系數(shù)為 始方案中帶寬力的變量如圖 5 中顯示。 帶力 的 表面形狀略有改變 。更高點的力的值減少將近 35%（ 500N），更低點的力值增加將近 21%（ 300N）。與原方案比較這個圖比較平滑。因此，同步帶傳動裝置的負(fù)荷是全面的減少。有粘性阻尼的帶力圖的表面與原始的沒有粘性阻尼的帶力圖（圖 6）的表面相比是比較緩和的。因此，在角速度領(lǐng)域，也就是發(fā)動機轉(zhuǎn)跟更久的時間，適當(dāng)?shù)氖褂谜承宰枘嵯禂?shù)，可能會減少或者去除較高的力峰。 圖 4 在減少彈簧剛度過程中不同的力，沒有阻尼（同一個水平面上兩個變量） 5 圖 5 有粘性阻尼中力的變化，原始的彈簧剛度（同一個水平面上兩個變量） 6 圖 6 在原始剛度條件下曲軸緊張范圍了的帶力，沒有阻尼（左）和有阻尼（右） 從模擬仿真結(jié)果來看，可以得出結(jié)論，在皮帶傳動裝置中，當(dāng)粘性阻尼不被采用，彈簧剛度的變換對帶寬力的最大值和最小值的影響很小。 然而，使用粘 阻尼， 在 一個最重要的帶負(fù)載的區(qū)域 中，可是力的最大值減小 。這種影響在就被發(fā)現(xiàn)了，以一定的角速度運轉(zhuǎn)時，現(xiàn)在這種現(xiàn)象可推廣到整個角速度領(lǐng)域。然后，與以前的相比，現(xiàn)在的帶力圖表面較為平滑的。因此，皮帶負(fù)荷量減小，這對皮帶的使用壽命有積極的作用。 7 圖 7 軸松弛跨度范圍內(nèi)帶力，沒有阻尼，原始 剛度（同一個水平面上兩個變量） 應(yīng)該注意軸松弛時的帶力。如果這個力太小，例如在高角速度下（圖 7），可能會發(fā)生跳齒。 齒跳改變了凸輪的分布和曲軸的相對位置。 正因為如此，活塞可以打開閥門挑起了引擎故障 。從圖 8 中可以看出， 粘性阻尼力使 最小值 增加近 2500 轉(zhuǎn) ， 從而改善松弛帶跨度的行為 。 表面凹凸是右移 ， 并刺激力早些時候 的力 比增長 ，與 原來的情況 相比。請注意，拉緊臂角位移仍幾乎 和 手臂剛度和阻尼的變化相 互獨立，互不影響。 8 圖 8 在軸松弛范圍內(nèi)的帶力，有阻尼，原始剛度（同一個水平面上兩個變量） 數(shù)字模 擬仿真系統(tǒng)是用來詳細(xì)了解同步皮帶 同步帶張緊作用。結(jié)果表明，拉緊帶剛度變化對大跨度勢力的影響不大。 相反的 ， 為了 減少 力值 ，使用粘性阻尼是必要的 。有粘性阻尼的拉緊器 ，不僅 能 在具體的角速度 下， 而且 能 在 大部分 角速度減小帶 力。而且，在 傳輸大角速度 時一個精心挑選的阻尼 以平滑力峰 。當(dāng) 選擇一種粘性阻尼系數(shù)值 時， 在高曲軸角速度 [2a]情況下， 也必須控制其效率 。同時，要注意在軸松弛段皮帶的力以防發(fā)生跳齒。進(jìn)一步的系統(tǒng)研究， 現(xiàn)在需要了解的動態(tài)過程中齒形帶傳動嚙合齒載荷和切變，是 為了控制細(xì)節(jié)的動態(tài)同步帶生活。