发动机曲轴扭转振动测试及应用

本文对发动机曲轴扭转振动测试方法进行了实际验证，在应用中得到的效果较好，理介绍出来，共同探讨。     

发动机球铁曲轴扭转疲劳强度的试验研究

通过某六缸柴油机曲轴的单拐扭转疲劳试验，考察了结构和表面处理工艺对球铁曲轴扭转疲劳强度的影响。结果表明，当连杆轴颈的空心度不大于0．49时，轴颈空心对曲轴的扭转疲劳强度无明显影响；油孔出口结构设计不当将严重损害曲轴的扭转承载能力，它可使零件扭转疲劳极限下降的幅度达30％；表面感应淬火显著降低曲轴的扭转疲劳强度，而离子氮化的作用不明显。     

内燃机曲轴扭转振动测试技术的发展

在分析内燃机曲轴扭转振动的几种测量方法原理及其系统结构特点的基础上，开发研究了采用ＰＣ机对曲轴扭振进行测量的新的数字化方法，并介绍了该方法的工作原理及测量结果。结果表明，采用角标器利用微机技术对曲轴进行数字化测量的系统，克服了以往扭振测量方法的缺点，可直接对扭转角进行测量，精度高，线路简单，由于采用并行数据接口，可提高测量的实时性。     

发动机曲轴二级并联橡胶扭转减振器优化设计

为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件驱动系统的影响,在介绍曲轴减振器参数优化设计方法及数学模型的基础上,对曲轴二级并联橡胶扭转减振器参数设计提出了一种新的优化方法,这种方法以同时降低曲轴和带轮的扭转振幅为目标对减振器进行优化。计算结果表明,采用文中提出的优化设计方法设计的减振器,不但曲轴的扭转振动特性得到改善,曲轴带轮的振动也得到很好控制。     

带风扇驱动装置的发动机曲轴扭转振动的研究

对装备有橡胶减振器和用硅油填充的冷却风扇驱动机的V型6缸柴油发动机进行了测量和计算。结果表明,计算出来的曲轴转矩与标准相吻合。同时,还计算了涡轮增压发动机和自然吸气发动机的扭转振动,并讨论了两者之间的差别。     

发动机曲轴轴向振动的动态测试

介绍了曲轴轴向振动固有频率和强迫振动振幅的动态测试方法 ,对 6 12 0柴油机曲轴的轴向振动信号和发动机机体测试支架的纵向振动信号进行了分析和比较 ,从中得到曲轴轴向振动的固有频率和强迫振动振幅     

汽车发动机曲轴纵向振动的研究

本文研究了汽车发动机曲轴的纵向振动的计算方法和振动特性，首先分析了曲轴产生纵向振动的两种等效激励源－弯曲－纵向耦合力矢和扭转－纵向耦合力矢，建立了简化模型和在两种不同性质的力作用下的统一运动方程，并分析了求解方法和步凑，用新设计的扭／弯／纵振动测量仪实测了曲轴自由端的纵向振幅，与计算结果相当吻合，说明本文提出的分析汽车发动机轴系纵向振动的方法合理可行。     

内燃机曲轴扭转振动的优化动力修改

利用集总参数法建立了曲轴扭转振动的运动方程,推导了计入结构参数的曲轴系统扭转振动的特征灵敏度公式,并给出了结构参数修改的优化模型。数值计算结果表明,根据此灵敏度公式和优化模型可更合理地确定结构参数的修改量,从而有效地进行曲轴系统的结构动力修改。     

曲轴系减振器设计系统的研究

主要讨论了发动机曲轴扭转振动减振器参数的设计及其系统软件的建立,计算结果与实际试验测得数据基本吻合。其中对于自由振动采用的是Holzer法,其结果主要是对强制振动提供必要的计算条件。此系统能够准确地体现曲轴的扭转振动,可以为内燃机设计者提供帮助,缩短研发时间。     

车用发动机曲轴扭振与整车传动系的相互关系

为了使曲轴系统扭转振动计算能准确地反映出发动机装入载货车后扭振情况，应正建立曲轴系统扭转振动计算数学模型和力学模型，对ＣＡ１１５０ＰＫ２Ｌ２Ｔ型载货车伟动系统扭转振动进行当量系统的转化和计算，利用汽车传动系统扭振计算程度对ＣＡ１１５０ＰＫ２１２Ｔ型载货汽车传动系进行了扭转振动计算。     

汽车发动机曲轴扭振的多体动力学分析

采用结合有限元法(FEM)的多体系统仿真(MSS)方法对汽车发动机曲轴进行扭转振动分析。建立了包括柔性曲轴的车用发动机曲轴系统的多体动力学模型。根据多体动力学仿真计算结果,分析了曲轴的扭转振动,测量了曲轴自由端的扭转振动,与仿真计算结果吻合较好。     

内燃机轴系扭振测试方法研究

采用A/D采样拟合法,较详细地分析了基准电平的取值范围、循环内平均次数及采样频率等因素对角振动测量精度的影响,并提出了一组适合工程实际需要的参数作为采集及信号预处理参数。通过与A/D高频计数法的分析结果相对比,结果表明:该组参数设定合理,既能降低测量仪器的硬件成本和测试数据的分析时间,又能满足工程应用所需的测量精度,便于现场的实际推广应用。     

发动机曲轴多级橡胶阻尼式扭转减振器的设计

介绍了发动机曲轴系统中应用的多级橡胶阻尼式减振器的结构,提出了各级减振器设计参数的优化方法。计算结果表明,多级扭转减振器可以较好地控制发动机曲轴的扭振。     

基于虚拟样机的3缸机曲轴系扭振分析及优化研究

3缸发动机的结构特点使得其惯性力和力矩相对于4缸机难以平衡,其曲轴系的扭转振动更难控制,从而严重影响发动机运转过程中的NVH性能。为改善发动机曲轴系扭振及整机NVH性能,采用一维与三维多体系统仿真体系对某3缸发动机扭转振动进行了分析预测,并进行试验验证,而且对3缸机的扭振特性与扭转控制进行了深入解析与研究。结果显示,虚拟样机能够精确地复现发动机的实际工作状态,其曲轴系上采用的非承载式曲轴扭振减振器使该款发动机的扭振保持在较好水平。     

内燃机非稳定工况曲轴扭振计算程序研发

非稳定工况下作用于内燃机曲轴的激扰力矩不具周期性,因此常规计算稳定工况(采用周期性激扰力矩)内燃曲轴扭振响应的方法和程序难以适用。在现有内燃机曲轴扭振计算分析软件TVCA及数据库基础上,采用经典非周期激扰力矩计算方法,开发了用于计算非稳定工况曲轴扭振响应的程序,并进行了验证和应用。     

某发动机曲轴断裂分析

某直列六缸发动机在台架试验中发生曲轴断裂的情况,通过检测确定硅油减振器已失效;为了确定硅油减振器失效与曲轴断裂的关系,搭建了发动机动力学模型对曲轴在可靠性试验台架上的工作状态进行模拟,分析比较了在硅油减振器正常和失效情况下曲轴的负荷情况及相应的疲劳可靠性差异。通过分析确定发动机曲轴断裂的主要原因是硅油减振器失效;在减振器失效后曲轴长时间在轴系扭转共振点附近全负荷运行,振动产生的动力学载荷使曲轴承受的负荷已超出其疲劳强度的限值,发生断裂;对硅油减振器改进后,经过多轮可靠性台架试验,没有再发生曲轴失效的情况。     

单缸断油和关闭气门对曲轴扭振特性影响研究

对发动机曲轴系统的扭振特性进行了理论分析,利用GT-Crank模块建立某V型6缸发动机的动力学仿真模型,对发动机单缸断油和单缸关闭气门两种工况进行仿真计算,对比分析了发动机正常发火与单缸停缸时系统扭振特性。仿真结果表明:单缸停缸时系统扭振以低谐次为主,扭振振幅较正常发火显著增加,扭转应力变化不明显;单缸关闭气门扭振振幅较单缸断油大;不同气缸断油和关闭气门扭振振幅最大差距分别为16.5%和4.3%。     

汽车传动系自激扭振机理研究

本文对汽车传动产生自激振动的机理进行了系统的理论分析与试验研究，提出当滑转率超过起振滑转率门槛值时传动系能产生硬激励特性的自激振动，并研究了自激振动系统的能量反馈与控制环节，为抑制自激振动提供理论根据。