4105柴油機(jī)曲軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)及減振器匹配研究.pdf

1、隨著人們對(duì)汽車(chē)舒適性的要求逐漸提高,以及汽車(chē)行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)的日漸嚴(yán)格,柴油機(jī)的設(shè)計(jì)正朝著高性能、低油耗、低噪聲的方向不斷發(fā)展。曲軸是柴油機(jī)功率輸出的主要部件,曲軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)柴油機(jī)危害很大,也是柴油機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的主要根源。因此,對(duì)柴油機(jī)減振、降噪、可靠性方面的研究顯得越來(lái)越重要。
　　 本文以4105柴油機(jī)為研究對(duì)象,利用解析法分析了曲軸的自由模態(tài),通過(guò)Excite-Designer對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,建立了基于集中質(zhì)

2、量一彈簧一阻尼的系統(tǒng)模型,研究了曲軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)情況,最后為柴油機(jī)匹配了減振器。本文展開(kāi)了以下方面的工作和研究;
　　 根據(jù)4105柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和簡(jiǎn)化原則對(duì)曲軸進(jìn)行了簡(jiǎn)化,建立了三維曲軸模型,確定了各部件的慣量和剛度;利用Hypermesh軟件對(duì)曲軸進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分,進(jìn)行模態(tài)分析,得到了各個(gè)模態(tài)的固有頻率、振型以及振動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量,發(fā)現(xiàn)曲軸振動(dòng)固有頻率較低時(shí),扭轉(zhuǎn)振動(dòng)在曲軸的振動(dòng)形態(tài)中占主導(dǎo)地位。
　　 通過(guò)Excit

3、e-Designer建立了4105柴油機(jī)曲軸系模型,分析了柴油機(jī)的自由振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)。結(jié)果表明,4105柴油機(jī)在2560、2735和3125r/min附近轉(zhuǎn)速下發(fā)生扭轉(zhuǎn)共振,并且有較大的扭轉(zhuǎn)振幅,需要進(jìn)行減振。
　　 研究了飛輪慣量對(duì)曲軸系的影響,結(jié)果表明,隨著飛輪慣量的增加,4105柴油機(jī)各諧次波的共振轉(zhuǎn)速都在逐漸降低。飛輪慣量的增加對(duì)抑制滾振有著明顯的作用,但是會(huì)使6諧次波的扭轉(zhuǎn)振幅增大,因此合理選擇飛輪慣量可控制曲軸的扭轉(zhuǎn)

4、振動(dòng)以及滾振。
　　 研究了減振器慣性塊慣量對(duì)4105柴油機(jī)曲軸系振動(dòng)的影響。結(jié)果表明,在柴油機(jī)工作范圍內(nèi),隨著慣性塊慣量的增加,各諧次波的臨界轉(zhuǎn)速逐漸減小,3.5、4.5、5.5和6.0諧次波的共振振幅逐漸減小;隨著慣性塊慣量增加,扭轉(zhuǎn)共振點(diǎn)往較低的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)移,其原因是共振頻率減低使得臨界轉(zhuǎn)速降低。
　　 根據(jù)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性確定了減振器的匹配參數(shù),對(duì)其減振性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,曲軸系中各諧次波都得到明顯下降,最大