以降低活塞敲擊力為目標(biāo)的活塞運(yùn)動學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、活塞敲擊力是內(nèi)燃機(jī)振動的主要激勵源，活塞在缸內(nèi)的敲擊運(yùn)動直接導(dǎo)致了活塞和缸套的摩擦磨損，發(fā)動機(jī)噪聲水平的提高，嚴(yán)重時引起缸套穴蝕，導(dǎo)致缸套漏油漏氣漏水一系列故障，影響發(fā)動機(jī)的正常工作，甚至使其不能工作。因此，研究活塞在缸內(nèi)的敲擊運(yùn)動成為國內(nèi)外學(xué)者的一個重要的研究課題。
　　 本文對活塞的敲擊運(yùn)動進(jìn)行了比較全面的分析。根據(jù)活塞敲擊運(yùn)動仿真計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點(diǎn)附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動加速度最大，從而導(dǎo)致活塞對缸套的敲

2、擊也最大。因此本文對活塞的三個結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，即改變活塞銷的偏置量、活塞-缸套之間的配缸間隙以及活塞裙部型線，三種改進(jìn)方式中分別獲得了活塞徑向加速度和繞銷軸的擺動角加速度與未改進(jìn)前的方案相比為最小的方案，由此分別得到三種不同的改進(jìn)方式中對活塞敲擊作用最小的方案。
　　 本文首先對活塞進(jìn)行三維建模，然后利用有限元分析軟件對活塞進(jìn)行網(wǎng)格劃分和有限元計算得到活塞的徑向剛度，作為EXCITE建模的輸入文件，隨后在多體動力學(xué)分析軟件

3、AVL-EXCITE中建立包括活塞、缸套、活塞銷、活塞環(huán)以及連桿的模型，輸入發(fā)動機(jī)相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件，進(jìn)行活塞敲擊運(yùn)動計算，包括活塞的徑向位移、速度、加速度以及繞銷軸的擺動角位移、角速度、以及角加速度，針對敲擊計算結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點(diǎn)附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動加速度最大，活塞對缸套的敲擊也最大，因此改變活塞銷偏置量、活塞-缸套配缸間隙以及活塞型線三組參數(shù)，針對改進(jìn)前后的活塞敲擊運(yùn)動計算結(jié)果主要是對活塞在燃燒上止點(diǎn)