小型柴油機(jī)軸系模態(tài)分析及仿真計算研究.pdf

1、曲軸是柴油機(jī)中的重要組成部分，其振動是引發(fā)內(nèi)燃機(jī)振動的重要因素，它的性能直接影響著柴油機(jī)的可靠性和壽命。近年來，隨著各種新技術(shù)的應(yīng)用，對內(nèi)燃機(jī)的可靠性和動力性要求越來越高，已有的曲軸軸系振動分析方法越來越難以完全滿足內(nèi)燃機(jī)設(shè)計的要求。因此，對曲軸軸系振動問題的更精確、更全面的研究顯得非常重要。
　　 本文以某一小型柴油機(jī)曲軸系為研究對象，模態(tài)分析理論為基礎(chǔ)，分別對曲軸系在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種情況進(jìn)行試驗?zāi)B(tài)分析。結(jié)合試驗?zāi)?/p>

2、態(tài)分析的結(jié)果，探討曲軸系各種動態(tài)特性仿真建模方法的優(yōu)缺點。并在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度、負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量和活塞連桿與曲柄銷等接觸處的潤滑情況等因素對曲軸系扭轉(zhuǎn)振動的影響進(jìn)行了研究。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 首先，對某一小型柴油機(jī)的曲軸軸系在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種情形進(jìn)行模態(tài)敲擊試驗，并對其進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識別。將自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下各種情形的模態(tài)試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。通過對比分析得出飛輪對曲軸的模態(tài)

3、影響較大；主軸承及其潤滑油膜的約束支撐剛度對曲軸的彎曲和縱向振動影響較大，對曲軸的扭轉(zhuǎn)振動影響較小。因此可通過對自由狀態(tài)下帶飛輪、皮帶輪及活塞連桿曲軸的模態(tài)試驗來獲得運轉(zhuǎn)狀態(tài)下曲軸的扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)特性。
　　 其次，以柴油機(jī)曲軸系實物為原型，在三維建模軟件Pro/Engineer中建立曲軸系的三維實體模型；同時，將曲軸系實體模型導(dǎo)入有限元軟件ANSYS中建立其自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種動態(tài)特性仿真計算有限元模型，并對其進(jìn)行計算模態(tài)