耦合轮系影响的曲轴动力学振动研究

发布时间：2021-11-04 14:56

　　曲轴是内燃机传动系统中最重要的部件之一,它的工作状态直接关系到整台内燃机的可靠性。随着对内燃机性能和环保要求的不断提高,前端附件也在不断增加,负载功率及负载变化的范围更为广泛,这些附件都直接从曲轴获取动力,其旋转振动作为曲轴的外加激振力矩,使曲轴的工作状态更加恶劣。因此,研究前端附件轮系和轴系的耦合效应,基于轮系设计降低轴系扭振,同时有利于轮系的平稳运行,对轮系和轴系同步开发和一体化设计具有重要意义。以某六缸直列增压中冷天然气发动机为研究对象,基于EXCITE-Designer软件,建立扭振集总参数模型,对轴系进行自由振动和强迫振动计算。研究耦合轮系对系统模态和振型的影响,对比单一轴系计算结果表明:耦合轮系后,轴系主导的扭转固有频率增大,各谐次共振频率都出现滞后,有利于发动机的平稳运行;轮系应避免过低的扭振模态,过小的扭转模态会引起低谐次轮系共振,会加剧轴系的扭振;耦合轮系后,高谐次的扭振幅值得到了很好的抑制,在轮系设计合理的前提下,轴系的扭振幅值会有大幅度的下降;轴系的扭振应力分布也会发生改变,需要重点关注低阶模态所在零点位置,均有可能成为最大受力部位。研究轮系负载波动对轴系的影响,... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ｖ型带和单根多楔带驱动结构示意图??

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?｜?！??ｌ｛．ｉ?ＬＵ?Ｕ?ＬｊＪ?Ｌｌ?ｌ｜ｊ?ｕ??图１．２集总参数模型??（２）框架模型＾??框架模型在近些年取得了长足的发展，传统处理办法是用规则的几何代替曲??轴不同的结构部分，尽量保持曲轴基本形状。??ｒ＾Ｔ??飞轮端丨?９?Ｆｆ??ｉｓ?ｒ／Ｌ／?Ｆｒ主轴颈??图１．３框架模型??２００３年Ｒａｖｉ?Ｋｕｍａｒ?Ｂｕｒｌａ等［４９］使用ＡＮＳＹＳ进行了曲轴三维有限元扭振分??析计算，文章旨在研究框架模型，减少有限元计算网格划分工作，开发参数化软??件。该模型以圆截面轴段表示主轴承和主轴颈，以变截面矩形表示曲柄臂和配重，??用一系列几何相关的参数构建曲轴参数化模型，曲轴主轴颈被简化成线性弹簧和??阻尼，活塞和往复式质量被集中在曲柄销，简化模型与有限元模型对某四缸发动??７??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]MAN 6S50ME-C船用柴油机轮流停缸曲轴扭振特性研究[D]. 刘昭.大连海事大学 2017
[2]柴油机轴系扭振及硅油减振器设计研究[D]. 赵晓晓.山东大学 2013
[3]基于多体动力学的曲轴轴承润滑特性分析[D]. 王慧辉.山东大学 2012
[4]单根多楔带传动系统的旋转振动及带横向振动计算方法的研究[D]. 王小莉.华南理工大学 2011



本文编号：3475957