[发明专利]一种张紧器迟滞特性的分析方法

权利要求书

1.一种张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在自动张紧器的开发前期，建立张紧器的三维数模，确定阻尼件、弹簧和基座内壁的尺寸参数；

(2)分析张紧器的主要摩擦副组成，简化摩擦副模型，通过静力学分析确定各个摩擦副摩擦力矩的产生机理，推导准静态激励下张紧器迟滞特性；

(3)根据准静态激励下张紧器的迟滞特性，确定张紧器的静刚度和阻尼等参数，分析动态激励下张紧器迟滞特性。

2.根据权利要求1所述的张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，张紧器的迟滞特性指张紧器工作力矩和弹簧角位移的关系是一闭环状的曲线；所述的自动张紧器具有双阻尼件、螺旋弹簧、基座、衬套、芯轴和张紧臂零部件。

3.根据权利要求1所述的张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：张紧器有三对主摩擦副，分别是阻尼件和基座内壁构成第一摩擦副、衬套的法兰面和芯轴的法兰面构成第二摩擦副、衬套的内圆面和芯轴的外圆面构成第三摩擦副；张紧器在准静态激励的作用下，张紧器工作力矩等于摩擦副摩擦总力矩与弹簧力矩之和：

M_t＝M_f+M_s

式中：M_t为张紧器工作力矩；M_f为摩擦总力矩；M_s为弹簧力矩；

张紧器摩擦副总摩擦力矩等于各个摩擦副摩擦力矩之和：

M_f＝M_f1+M_f2+M_f3

式中：M_f1、M_f2和M_f3分别是张紧器的第一摩擦力矩、第二摩擦力矩和第三摩擦力矩。

4.根据权利要求3所述的张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，推导张紧器准静态激励下的迟滞特性时，弹簧力矩采用经验计算公式：

M_s＝k_sθ_s

式中：θ_s是弹簧扭转角的绝对变化量，k_s是弹簧扭转刚度。

5.根据权利要求1所述的张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：分析张紧器动态激励下的迟滞特性时，采用Duhem模型：

式中：β为一正常数，可决定粘滞运动阶段的变化率，M_BC和M_DA分别是张紧器加载和卸载时的工作力矩。

6.根据权利要求5所述的张紧器迟滞特性的分析方法，其特征在于，张紧器加载时的工作力矩M_BC和张紧器卸载时的工作力矩M_DA的计算公式为：

式中：a和b分别为BC段和DA段的纵截距，K_l和K_u分别为张紧器在加载和卸载时的动刚度；

其中，动刚度K_l和K_u的计算公式为：

式中：K_l0和K_u0分别张紧器在加载和卸载时的静刚度，c和I_t分别是张紧臂的摆动阻尼和转动惯量，ω是激励圆频率。

7.根据权利要求6所述的张紧器迟滞特性的分析方法，特征在于，所述静刚度通过张紧器准静态激励下的迟滞特性获得公式为：

式中：Δ_Ml和Δ_Mu分别是张紧器在加载和卸载时张紧臂运动一定摆角Δ_θ对应的输出力矩增量。