基于瞬態(tài)動力學(xué)的EQ4H發(fā)動機軸系扭轉(zhuǎn)振動研究及減振器開發(fā).pdf

1、發(fā)動機軸系包括發(fā)動機曲軸以及與之相連的各運動部件組成的總成，是典型的彈性軸系統(tǒng)。在運轉(zhuǎn)過程中，整個軸系將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。由于軸系發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時要消耗發(fā)動機的有用功率，嚴(yán)重的曲軸扭振甚至還可能發(fā)生斷軸等重大事故，故發(fā)動機軸系扭轉(zhuǎn)振動問題歷來為發(fā)動機設(shè)計制造者所重視。設(shè)計新型發(fā)動機時，都必須對曲軸的軸系扭轉(zhuǎn)振動進行認(rèn)真的研究和必要的試驗驗證。 為優(yōu)化EQ4H發(fā)動機扭振特性，本文在保證一定的計算精度的前提下，把連續(xù)分布的內(nèi)燃機軸系簡化為

2、若干個只有轉(zhuǎn)動慣量而無彈性的集中質(zhì)量和連接這些質(zhì)量的只有彈性而無轉(zhuǎn)動慣量的軸段所組成的離散的集中質(zhì)量計算模型；利用三維設(shè)計軟件Unigraphics構(gòu)建了EQ4H發(fā)動機軸系模型，用有限元法對該機型軸系進行扭轉(zhuǎn)當(dāng)量系統(tǒng)換算，確定簡化模型的相關(guān)參數(shù)；分別采用Holzer法和有限元模態(tài)分析法求解發(fā)動機軸系的自由振動，獲得軸系的各階自振頻率及其相關(guān)振型，并據(jù)此繪制頻譜圖，推算出發(fā)動機的臨界轉(zhuǎn)速和在臨界轉(zhuǎn)速下的共振頻率及共振主諧次。 本文

3、首次使用瞬態(tài)動力學(xué)計算方法計算軸系強制扭振，運用Visual Fortran編寫了相關(guān)通用程序以實現(xiàn)其算法。用EQ4H發(fā)動機為例，根據(jù)廠方提供的相關(guān)數(shù)據(jù)配制理論示功圖，并以此為依據(jù)進行扭振激勵力矩的計算，不但計算出臨界轉(zhuǎn)速下的共振振幅及曲軸系統(tǒng)各軸段的扭振附加應(yīng)力，還進一步計算了在不同轉(zhuǎn)速工況下的主諧次振幅和軸段扭振最大應(yīng)力。 為了進一步改善該發(fā)動機軸系的扭振特性，本文還為EQ4H發(fā)動機軸系設(shè)計了各種不同參數(shù)的橡膠減振器，并通過