单缸发动机曲轴连杆总成动平衡性能分析与试验研究

发布时间：2017-10-31 21:22

  本文关键词：单缸发动机曲轴连杆总成动平衡性能分析与试验研究

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【摘要】：曲轴连杆总成的动不平衡是引起发动机振动的主要原因之一。为减轻发动机的振动以提高骑乘舒适性,必须保证曲轴连杆总成具有良好的动平衡性能。主轴倾角和不平衡率是衡量其动平衡性能好坏的两个关键参数,在实际生产中,主轴倾角和不平衡率总是在一定的范围内波动,动平衡性能时好时坏,如何提高主轴倾角和不平衡率的稳定性是生产中要解决的主要问题。本课题进行了以下研究并取得了一些成果:通过理论分析和试验的方法研究了曲轴连杆总成的生产工艺,判定曲柄上曲轴销孔的加工精度对曲轴连杆总成左曲柄中心线与右曲柄中心线的同轴度误差有较大的影响,进而影响主轴倾角和不平衡率的大小。结合曲柄的结构,详细分析了曲轴连杆总成关键动平衡性能参数——主轴倾角、不平衡率、最大一阶不平衡力和最小一阶不平衡力的计算方法,并给出了相应的数学表达式。在此基础上,在Pro/E中建立了曲柄的三维模型,分析了质心位置,结合动平衡性能参数的数学表达式在MATLAB中编程计算动平衡性能参数值,并绘制了主轴倾角和不平衡率随全部合成旋转质量与全部合成往复质量的比值及全部合成旋转质量偏置角度变化关系图。在Pro/E中对曲柄三维模型钻孔去重,然后根据曲轴连杆总成动平衡性能参数计算方法在MATLAB中编程计算主轴倾角和不平衡率值,再结合主轴倾角和不平衡率随全部合成旋转质量与全部合成往复质量的比值及合成旋转质量偏置角度变化关系图,确定曲轴连杆总成的去重方案。通过在实际曲轴连杆总成曲柄上去重试验,分析研究了曲柄结构的变化对主轴倾角和不平衡率的影响。本课题为曲轴连杆总成新产品设计和开发提供了参考,为实际生产中调整动平衡性能参数提供了技术指导,为企业节省了人力、财力和物力。
【关键词】：曲轴连杆总成 动平衡 主轴倾角 不平衡率 分析与试验
【学位授予单位】：五邑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 曲轴连杆总成简介9-10
• 1.2 曲轴连杆总成动平衡国内外研究现状10-14
• 1.2.1 国内研究现状10-12
• 1.2.2 国外研究现状12-14
• 1.3 本课题研究背景、方法和主要内容14-17
• 1.3.1 本课题研究背景14-15
• 1.3.2 本课题研究方法15-16
• 1.3.3 本课题研究内容16-17
• 第2章 曲轴连杆总成动平衡原理分析17-27
• 2.1 曲轴连杆总成的加工工艺17-20
• 2.2 曲轴动平衡的力学原理20-24
• 2.2.1 基本原理20-22
• 2.2.2 不平衡的种类22-24
• 2.3 活塞体的不平衡24
• 2.4 连杆组件的不平衡24
• 2.5 发动机振动平衡方法24-26
• 2.5.1 过量平衡法25
• 2.5.2 平衡轴平衡法25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 曲轴连杆总成动平衡性能参数分析27-50
• 3.1 曲轴连杆总成运动学分析27-31
• 3.1.1 曲轴连杆总成运动学参数求解27-29
• 3.1.2 CG125型曲轴连杆总成运动特征分析29-31
• 3.2 曲轴连杆总成质量处理31-34
• 3.2.1 曲柄的当量质量31-32
• 3.2.2 连杆的质量处理32-34
• 3.2.3 连杆组件和活塞体的质量处理34
• 3.3 曲轴连杆总成不平衡力分析34-48
• 3.3.1 平衡质量块正偏置时动平衡性能参数求解34-40
• 3.3.2 CG125型曲轴连杆总成动平衡性能参数求解40-43
• 3.3.3 平衡质量块负偏置时动平衡性能参数求解43-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第4章 曲轴连杆总成动平衡性能试验研究50-65
• 4.1 曲轴连杆总成动平衡机简介50-52
• 4.1.1 曲轴连杆总成动平衡机结构及测量原理50-51
• 4.1.2 动平衡机操作方法简介51-52
• 4.2 实验不平衡力曲线-“力8字”曲线生成原理52-54
• 4.3 曲轴连杆总成动平衡试验方案简介54-55
• 4.4 钻孔去重方式介绍55
• 4.5 重装校正对曲轴连杆总成动平衡性能参数的影响55-56
• 4.6 曲轴连杆总成f与τ 的估值分析56-58
• 4.6.1 去重前曲轴连杆总成f与τ 的估值分析56-57
• 4.6.2 合理动平衡性能参数下f值与τ值的确定57-58
• 4.7 曲轴连杆总成动平衡性能试验分析58-64
• 4.7.1 γ较大ψ偏大时的去重试验分析58-60
• 4.7.1.1 去重方案的确定58-59
• 4.7.1.2 去重后动平衡性能参数变化59-60
• 4.7.2 γ较小ψ偏大时的去重试验分析60-61
• 4.7.2.1 去重方案的确定60
• 4.7.2.2 去重后动平衡性能参数变化60-61
• 4.7.3 单一参数变化下动平衡性能去重试验分析61-64
• 4.8 本章小结64-65
• 结论与展望65-68
• 结论65-66
• 展望66-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表论文72-73
• 致谢73-74
• 附录 174-88
• 附录 288-107

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

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2 徐平,周保堂,贺世正;整机和在线动平衡技术的现状[J];化工装备技术;1995年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张雅丽;摩托车曲轴组件动平衡检测系统的研究[D];天津大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 陈文勇;基于IPC的单缸发动机曲柄连杆机构动平衡测试系统的研究[D];重庆大学;2003年

2 王静;基于虚拟仪器的摩托车曲轴组件动平衡检测系统研究[D];河北工业大学;2006年

3 陈达育;通用汽油发动机曲轴动平衡测试与自动去重系统的研制[D];重庆大学;2007年

4 任海军;摩托车曲轴总成动平衡新型检测系统的研究与开发[D];重庆大学;2008年

5 郭师峰;125cc摩托车整车减振分析[D];重庆大学;2008年

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本文编号：1123826