直列四缸柴油機(jī)減振分析及平衡機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲水平已成為發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的重要考評(píng)指標(biāo)之一。良好的振動(dòng)品質(zhì)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的主要途徑,也是降低車(chē)輛振動(dòng)的重要途徑。從內(nèi)部抑制導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的主要激振力源是發(fā)動(dòng)機(jī)主要減振技術(shù)之一。而給發(fā)動(dòng)機(jī)裝配平衡機(jī)構(gòu)是解決其振動(dòng)的主要措施之一,已在發(fā)動(dòng)機(jī)減振方面得到廣泛的應(yīng)用。
　　往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)由于工作過(guò)程的周期性和機(jī)件運(yùn)動(dòng)的周期性,運(yùn)轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的不平衡力以及不平衡力矩是其振動(dòng)的主要激振力源。柴油機(jī)具有高效率和低油耗的特點(diǎn)

2、,而四缸柴油機(jī)在多缸內(nèi)燃機(jī)中由于外形尺寸相對(duì)較小,在一些對(duì)長(zhǎng)度要求苛刻,而對(duì)其高度和寬度的要求相應(yīng)寬松,但動(dòng)力性能、扭矩要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合,具有明顯的匹配優(yōu)勢(shì)。但是相對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī),四缸柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它不能靠本身的平衡來(lái)消除二階往復(fù)慣性力的影響。因此有必要設(shè)計(jì)出一款平衡機(jī)構(gòu)來(lái)抑制或抵消其激振力源引起的振動(dòng),令發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部機(jī)件運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡。
　　本文所研究的某直列四缸柴油機(jī),是某柴油機(jī)公司根據(jù)市場(chǎng)的需要,在其從國(guó)外引進(jìn)

3、的六缸柴油機(jī)的基礎(chǔ)上,針對(duì)中型載貨汽車(chē)和中型客車(chē),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出的系列化機(jī)型。
　　針對(duì)某直列四缸柴油機(jī),通過(guò)多剛體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS,進(jìn)行柴油機(jī)的減振分析及平衡機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究工作主要包括以下內(nèi)容:
　　1)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上,對(duì)直列單缸內(nèi)燃機(jī)的主要激振力源進(jìn)行分析,進(jìn)而得到直列四缸機(jī)的不平衡的二階往復(fù)慣性力、傾覆力矩等主要內(nèi)部激振力源;分析多工況下傾覆力矩的變化規(guī)律,為多工況下的平衡機(jī)構(gòu)布置形式的分析及優(yōu)化奠定

4、了基礎(chǔ)。
　　2)利用ADAMS軟件建立直列四缸機(jī)的多剛體動(dòng)力學(xué)實(shí)體模型,通過(guò)動(dòng)力仿真得到激振力源的主要參數(shù)和特性曲線(xiàn):機(jī)體垂直方向振動(dòng)曲線(xiàn)以及振動(dòng)加速度曲線(xiàn),傾覆力矩曲線(xiàn)以及繞曲軸方向的角加速度曲線(xiàn)。
　　3)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)在單工況下運(yùn)行時(shí),對(duì)雙軸平衡機(jī)構(gòu)布置形式進(jìn)行理論分析;根據(jù)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在不同路況環(huán)境的常用多工況下時(shí)的特點(diǎn),對(duì)雙軸平衡機(jī)構(gòu)的布置形式進(jìn)行優(yōu)化。
　　4)建立安裝雙平衡軸機(jī)構(gòu)的四缸機(jī)多剛體動(dòng)力學(xué)仿真實(shí)