分析斜盘式气动发动机动力学仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第44卷第1期机械工程学报V。1_44N。．12008年1月CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan．2008斜盘式气动发动机动力学仿真练永庆王树宗马世杰陈宜辉李忠杰(海军工程大学兵器新技术应用研究所武汉430033)摘要：斜盘式气动发动机是为满足特殊工作环境需求而设计的一种新型气动发动机，为了对该发动机的性能进行预测与评估，运用多刚体动力学理论对发动机的活塞、连杆、导槽约束机构等各组件进行运动学和动力学分析，在此基础上结合发动机气缸内气体状态模型

2、以及负载模型，推导发动机的动力学仿真模型。根据动力学仿真模型编制仿真软件，进行发动机工作过程的动态仿真。建立发动机样机试验系统，并进行样机试验。试验结果与仿真结果的对比表明：这种新型发动机在工作原理和结构设计上都是可行的，所建立的动力学仿真模型是基本正确的，进行适当修正后可用于发动机优化设计。关键词：斜盘式气动发动机动力学仿真中图分类号：TJ630．2DynamicSimulationoftheAir-poweredSwashplateEngineLIANYongqingⅥNGShuzongMAShijiecHENYihuiLIZhongjie(ResearchInsi

3、tuteofNewWeaponryTechnology&Application．NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033)Abstract：Theair—poweredswashplateengineisanew—sWleair—poweredenginewhichisdesignedforspecialworkingconditions．Inordertoevaluatetheperformanceoftheair—poweredswashplateengine，thedynamicmodelandtheothermodelss

4、uchastheloadoftheexperimentsystemarebuiltonthebaseofthekinematicsanddynamicanalysisofthemainpansoftheenginesuchasthepistonsandlinks，etc．Thesimulationoftheworkprocessoftheengineisrealizedbytheuseofthesimulationprogrambasedonthedynamicmode1．Theprototypeengineistestedontheexperimentsystem．E

5、xperimentresultsshowthatthedesignoftheengineisfeasibleandthesimulationmodeliscorrect．Themodifiedsimulationmodelcanbeusedintheoptimizeddesignoftheengine．Keywords：Air—poweredswashplateengineDynamicsSimulation速启动，并输出相应的力矩。0前言进气管配气阀进气槽气缸活塞导槽滚轮斜盘式动力机械具有质量轻、结构紧凑的优点，在对单位体积(质量)动力指标要求高的工程领域，优先得到研

6、究和应用。20世纪60年代以来，斜盘式动力机械的研究领域已从当初的内燃机[1】发展到今天的外燃机、空压机等领域【2】，其中在鱼雷周转斜盘发动机【3以及斜盘式液压马达[4_5】方面的应用轴承缸体连杆斜盘箱斜盘更是取得突出成效。本文所研究的斜盘式气动发动机f以下简称发图1斜盘式气动发动机结构原理简图动机，见图1)是为满足特殊工作环境需求而设计的作为一种新型发动机，无论是在初期的原理设一种新型气动发动机，其工作原理、结构形式不同计还是产品定型前的优化设计，都需要建立理论模与以往的斜盘式动力机械，是一种以高压空气为工型对该发动机的性能进行评估与预测。为此在运用质的多次、短时工作

7、制机器(工作次数可达万次以多刚体动力学理论【6j对该发动机进行运动学与动力上，每次工作时间仅为1S左右，能在短时间内快学分析的基础上，建立了该发动机的动力学仿真模型，进行了工作过程的动态仿真，并通过样机试验20070307收到初稿，20070912收到修改稿维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com机械工程学报第44卷第1期对发动机的动力学模型进行验证。形成平面转过分界平面的角度)；滚轮后置角，是斜盘上约束机构滚轮轴线与在其转动方向前的连杆1发动机的工作原理与基本结构参数后球心至02的半径线的夹角