擺盤式發(fā)動機(jī)Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析.pdf

1、提高功率、降低機(jī)體振動是現(xiàn)代發(fā)動機(jī)發(fā)展的長期目標(biāo)。在車用發(fā)動機(jī)新能源動力研發(fā)成果不斷涌現(xiàn)的時代背景下，本文探討的擺盤式發(fā)動機(jī)，以其獨特的高功率密度和低振動等特點，獲得行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
　　本文立足于中北大學(xué)關(guān)于擺盤式發(fā)動機(jī)的設(shè)計與研發(fā)項目，針對擺盤式發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況復(fù)雜多變?yōu)榘l(fā)動機(jī)設(shè)計所帶來的難題，較為系統(tǒng)地開展了該發(fā)動機(jī)關(guān)鍵性機(jī)構(gòu)——Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能研究，探究了復(fù)雜運(yùn)動件擺盤和定位導(dǎo)桿的運(yùn)動情況，為發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計和性能優(yōu)化提供了有效的理論指導(dǎo)。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　針對發(fā)動機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)差異性較大的問題，在簡要介紹擺盤式發(fā)動機(jī)的機(jī)體構(gòu)造和工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)敘述了關(guān)鍵部件——Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與作用。并通過與傳統(tǒng)塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)在工作過程、循環(huán)方式以及試用功率范圍方面的對比分析，探討了擺盤式發(fā)動機(jī)所具有的優(yōu)勢和特點，指出了擺盤式發(fā)動機(jī)目前的設(shè)計難點。
　　基于傳統(tǒng)活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)中曲柄連桿機(jī)

3、構(gòu)的設(shè)計理念，在構(gòu)建Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出存在兩種可以約束擺盤做完整章動擺動的Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)的連接方式。并通過對兩種連接方式中，構(gòu)件間作用力變化的對比分析，進(jìn)行了連接方式的優(yōu)選。簡析了擺盤式發(fā)動機(jī)燃燒室的設(shè)計要求，并完成燃燒室的初步設(shè)計，為本文后續(xù)的動力學(xué)研究載荷施加提供了理論支持。
　　在合理增加有效構(gòu)件的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真模型。并通過與數(shù)學(xué)模型運(yùn)算結(jié)果的對比分析，驗證了該動力學(xué)仿真模型的有效

4、性，實現(xiàn)了Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型的建立。
　　通過對Z軸-擺盤機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真，簡析了擺盤章動的運(yùn)動規(guī)律，明確了擺盤兩側(cè)盤面存在30度Z軸轉(zhuǎn)角的相位差。簡析了擺盤的約束構(gòu)件——定位導(dǎo)桿的運(yùn)動形式，并據(jù)此探討了定位導(dǎo)桿與擺盤連接方式。基于定位導(dǎo)桿的受力波動情況，提出導(dǎo)桿對機(jī)體可能產(chǎn)生拍擊現(xiàn)象，并對影響拍擊強(qiáng)度和頻率的主要因素做出探討。明確了Z軸關(guān)鍵部位的受力情況，對其變化規(guī)律做出簡要分析，并初步探究了燃?xì)獗l(fā)壓力對Z軸受力情況的影