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《基于ADAMS的曲轴连杆活塞建模与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、60机械传动2010年文章编号:1004-2539(2010)07-0060-04基于ADAMS的曲轴连杆活塞建模与仿真1112陈立辉杜彦蕊张艳华滕飞(1河北师范大学,河北石家庄050031)(2吉利汽车研究院有限公司,浙江台州317000)摘要基于多体系统动力学理论,利用ADAMS建立了曲轴连杆活塞的机构模型,然后在模型上施加主动载荷及约束,最后建立机构的动力学方程,求解得出多个工况下曲轴连杆轴颈在弹性支承条件下的载荷。
2、关键词ADAMS建模仿真ModelingandSimulationofCrankshaft-link-pistonbasedonADAMS1112ChenLihuiDuYanruiZhangYanhuaTengFei(1HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050031,China)(2GeelyAutomobileInstituteCo.,Ltd.,Taizhou317000,China)AbstractOnthebasisofmulti-bodiedsystemdynamictheor
3、y,themechanismmodelofcrankshaft-link-pistonisestablishedbyADAMS,Thentheconstrainedforcesareexertedonthemodel.Finallythedynamicequationisbuiltandmultipleoperatingconditionsforsolvingthecrankshaftconnectingrodjournalundertheconditionsoftheelasticloadisobtained.KeywordsA
4、DAMSModelingSimulation表1柴油机相关参数0引言四冲程、水冷、直列六缸、技术参数顶置气门、增压、空冷中冷传统的曲轴分析方法是在对各构件进行运动分析缸径行程/mm102120的基础上,计算出各自产生的旋转惯性力和往复惯性总排量/L5.88力,与气体爆发压力合成后求解出对机体的作用力以压缩比17.5:1及曲轴系振动的激振力,这是一个十分繁琐的过程。发火顺序及间隔153624120!运用机械系统仿真软件ADAMS(AutomaticDynamic气门数/每缸2AnalysisofMechanicalSys
5、tem),通过建立包括活塞、连标定功率/kW118(2600r/min)杆、曲轴在内的曲轴系的多体系统动力学模型,不仅可最大转矩/(N∀m)583(1500r/min)以计算出各构件的运动规律和构件间的作用力,还可最大活塞平均速度/(m/s)9.8以进一步进行平衡性分析和振动分析。怠速转速/(r∀min)675~725最高空转转速/(r∀min)30001机构建模由于该曲轴有6拐,采用全支承,故有7个主轴颈,属静不定结构,在ADAMS中是无法直接求解该结多体动力学建模的主要内容包括生成构件、施加构的。因此在建模时将曲轴剖分为多
6、个独立的构件,主动载荷及约束建立动力学方程求解。由这些构件通过一定的连接方式构成整体曲轴,主轴1.1生成构件颈和连杆颈由小端开始编号分别为1、2、3、4、5、6、7和本文中为4冲程6缸直列柴油发动机,所用发动1、2、3、4、5、6,将曲轴由主轴颈中点处切开,变成6个机技术参数如表1所示。曲柄销构件。其主要几何参数为:主轴颈直径80mm,第34卷第7期基于ADAMS的曲轴连杆活塞建模与仿真61长度为36mm;连杆颈直径69mm,长度为38mm。发动矩的作用。机的曲轴连杆活
7、塞装配模型如图1所示。FxK1100000xFy0K220000yFz00K33000z=--Tx000K4400aTy0000K550bTz00000K66cC1100000VxF10C220000VyF2图1曲轴连杆活塞装配图00C33000VzF31.2施加主动载荷及约束+(2)000C4400xT1作用于整个机构上的主动力为气体爆发压力P,0000C550yT2视为分布力作用于活塞端部,大小为气体压力与活塞00000C66zT3投影面积的乘积。6缸作用的气体压力基本相同,只是各缸出现峰值的时刻不同,相差120!点火
8、间隔[1]。式中,F(x,y,z)表示沿轴向的作用力,T(x,y,z)表示沿轴向预作用力,Kii表示刚度系数,(x,y,z,a,b,c)表示压力由AKIMA插值方法获得。该方法具有高速准确轴向位移和角位移,Cii表示阻尼系数,(Vx,
