車用空壓機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析與仿真.pdf

1、曲軸是活塞式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件之一，在壓縮機(jī)工作過程中承受復(fù)雜、交變的動態(tài)載荷，從而使曲軸有著復(fù)雜的動態(tài)特性，其動態(tài)特性的好壞直接影響壓縮機(jī)整機(jī)的可靠性和壽命等，因此對曲軸的動態(tài)特性進(jìn)行理論和實際的研究分析具有重要的現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的設(shè)計、分析方法的簡化難以滿足企業(yè)的需要，而多體動力學(xué)和有限元法的發(fā)展使得較精確的分析曲軸動力學(xué)響應(yīng)問題成為可能。 本文以EQ1141G型車用空壓機(jī)為研究對象。首先，分析了壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律，并

2、采用Matlab程序設(shè)計語言實現(xiàn)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的運動學(xué)仿真，得到了壓縮機(jī)活塞位移與曲軸轉(zhuǎn)角的一一對應(yīng)關(guān)系，便于計算壓縮機(jī)各工作過程端點的活塞位移值，從而迅速地確定對應(yīng)時刻的曲軸轉(zhuǎn)角值。 其次，在分析壓縮機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)拓?fù)錁?gòu)型的基礎(chǔ)上，采用多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS分別建立曲軸連桿機(jī)構(gòu)的多剛體動力學(xué)模型和多柔體動力學(xué)模型，通過對比兩種模型的仿真分析結(jié)果得知，曲柄連桿機(jī)構(gòu)中與曲軸彈性體不發(fā)生相互作用的剛性部件之間以及連桿小頭和活塞銷

3、之間的相互作用關(guān)系用兩種模型都可以得出比較準(zhǔn)確的分析結(jié)果；而曲軸和軸承之間的相互作用只有多柔體動力學(xué)模型能夠給出合理且相對準(zhǔn)確的分析結(jié)果。 最后，通過采用多柔體模型進(jìn)行仿真分析得到的作用在曲軸軸頸及曲柄銷上的動態(tài)載荷作為曲軸動態(tài)響應(yīng)分析的邊界條件，運用有限元分析軟件ANSYS對曲軸進(jìn)行較為精確的應(yīng)力、變形分析，以獲得曲軸在整個工作行程中的動態(tài)響應(yīng)，從而可以方便的找到曲軸工作時的危險部位，為曲軸優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。 研究結(jié)果