发动机曲轴耦合振动分析及控制技术研究

发布时间：2017-12-14 08:23

  本文关键词：发动机曲轴耦合振动分析及控制技术研究

  更多相关文章： 曲轴 耦合振动 系统动力学 动力润滑

【摘要】：曲轴耦合振动是发动机振动噪声主要激励源之一,是发动机振动噪声控制的研究重点。本文首先根据零部件的局部坐标系和整体坐标系的转换关系,基于弹性振动理论,建立运动机构在整体坐标系下的弹性振动响应方程,并转化到模态坐标下进行求解计算。其次,针对曲轴主轴颈与主轴承的间隙,建立流体动力润滑和弹性接触的主轴颈-主轴承接合部动力学模型,模型根据膜厚比的不同分情况采用完全流体润滑、混合流体润滑和赫兹接触理论进行主轴颈-主轴承接合部弹性接触力计算,模拟主轴颈-主轴承接合部的动力学行为。最后,基于运动机构的振动响应分析方法,建立考虑发动机系统动力学、弹性振动力学和流体力学行为的耦合振动影响下的发动机曲轴耦合振动理论分析模型。结构模态分析是深入了解其动态特性的前提和基础,是结构的振动噪声控制分析的重要前期工作。以发动机缸体为研究对象,对仿真模态和实验模态的模态频率、振型等模态参数进行相关性对比分析,检验有限元模态识别结果的正确性。基于发动机曲轴耦合振动分析模型,分别对曲轴的受力、运动、振动情况等进行了分析。组织发动机表面振动台架试验并验证了发动机曲轴耦合振动分析模型计算结果,趋势基本一致,幅值相当。对发动机曲轴耦合分析模型的主轴颈与主轴承接合部的两种模型的结果对比分析,发现油膜润滑的主轴承载荷高频成分更多,轴心轨迹更平顺,油膜润滑模型的计算结果更能反映发动机曲轴主轴颈与主轴承接合部的情况,为发动机主轴承、曲轴等零件的设计提供更准确的参数数据。针对本文中的曲轴系统带轮端扭转角过大问题,匹配了扭转减振器。扭转减振器可以有效的解决曲轴系统带轮端的扭转振动过大问题,本文中的曲轴系统带轮端的角速度波动有所改善,其主谐次之和激励下的幅值降低了3.1°,其中2阶和4阶分别降低了2.7°和0.25°,扭振控制效果较好。
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK403

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 段勇军;顾吉丰;平丽浩;刘继承;;雷达天线座模态分析与试验研究[J];机械设计与制造;2010年02期

2 吕兴才,舒歌群,沈红斌;汽车发动机曲轴纵向振动的研究[J];汽车工程;2001年05期

3 杨从洛,徐卫国;车用发动机曲轴扭振与整车传动系的相互关系[J];汽车技术;2000年04期

4 雷宣扬,宋希庚,徐继承;内燃机曲轴的三维振动特性模拟——飞轮细分[J];振动、测试与诊断;2003年02期

5 王小莉;上官文斌;张少飞;陈超;;发动机前端附件驱动系统-曲轴扭振系统耦合建模与曲轴扭振分析[J];振动工程学报;2011年05期

，

本文编号：1287203