减振器参数对某一直列六缸机扭振性能影响的研究.pdf

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1、2010年第lO期(总第231期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERINGNo．102010(Totally231)doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2010．10．005减振器参数对某一直列六缸机扭振性能影响的研究陆健，王任信，胡玉平(山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061)摘要：对某一新设计出的直列六缸机的曲轴进行一维轴系扭振计算，为其确定出合适的减振器参数，即减振器惯性轮的惯量、连接刚度和阻尼。在此过

2、程中，研究这些参数对轴系固有频率、临界转速、曲轴前端扭振振幅等扭振性能的影响。计算后发现曲轴的扭转刚度过小，造成合成扭振振幅值偏大。关键词：扭振；减振器；惯量；刚度；阻尼中图分类号：TK413．3+l文献标识码：A文章编号：1673—3142(2010)10--0015--04StudyontheInfluenceofVibrationDamperParametersonTorsionalVibrationPerformanceofa6-cylinderIn-HneDieselEngineLUJi

3、an，WANGRen-xin，HUYu-ping(SchoolofEnergyandPowerEngineering，ShandongUnivemity，Jinan250061，China)Abstract：Basedonaflew6-cylinderin-lineenginemodel，one-dimensionalcalculationofcrankshaftsystemtorsionalvibrationw酗proceeded，andpropervibrationdamperparamete

4、rs，thatis，ring'sinertia，stiffnessanddamper，werefound．Theseparametersshowremarkableeffectsontorsionalvibrationperformance，suchag，naturalfrequency，criticalspeedandantiflywheelendtorsionalvibrationamplitude．Theresultsshowthattorsionalstiffnessdeficiencyw

5、illincreasetorsionalvibrationamplitude．Keywords：torsionalvibration；vibrationdamper；inertia；stiffness；damper引言1一维轴系扭振计算柴油机工作时。曲轴上作用周期性变化的扭矩．这种扭矩主要由气缸内气体力及活塞连杆的往复惯性力产生。所以，柴油机工作时，曲轴轴系始终存在着扭转振动。如果扭振严重．会使轴系零件磨损加剧、噪声剧增．甚至导致断轴等严重事故i¨。曲轴作为柴油机的关键零部件，在其设计过程中，轴系

6、扭振计算是必不可少的。曲轴扭振的消减方法通常有：(1)调整轴系自振频率；(2)减少干扰力矩功；(3)加装减振器，而前两种方法会受到柴油机结构和性能的限制。因此经常采用第三种方法来消振。减振器通过转动惯量、扭转刚度、阻尼等参数。影响轴系的扭振性能，只有对这几种参数合理搭配．才能起到有效的减振作用。因此，研究减振器的性能参数对轴系扭振性能的影响是十分必要的。收稿日期：2010-08—16作者简介：陆健(1985一)，男，江苏徐州人，在读硕士研究生，研究方向：发动机CAE技术。基于振动微分方程并采用扩展

7、的霍茨尔法对该机型的曲轴轴系进行一维轴系扭振计算。在计算前，首先收集并处理数据，获取激励载荷，按照集总参数思想12l完成扭振当量系统的构建。扭振当量系统主要由惯量点和刚度单元组成，其中点的惯量，借助三维造型软件求得，单元的扭转刚度，通过有限元计算求得。激励载荷，由气缸内气体力和活塞连杆的往复惯性力共同决定。气缸内气体力取外特性曲线上．额定转速时和最大扭矩时的示功图数据，T作转速范围内其他转速下的载荷数据，通过插值求得。对于多缸机的扭振计算。还需明确各缸的发火顺序。进行扭振计算的轴系零件包括曲轴、飞

8、轮及变速器从动盘、皮带轮，减振器。由于轴系齿轮传图1不带减振器时扭振当量系统图一15—2010年第lo期农业装备与车辆工程动对扭振计算影响较小。可予以简化。图l为不带减振器时的扭振当量系统。表1为扭振当量系统中各惯量点与刚度单元数据。图1中曲轴以皮带轮端为前端。惯量点表示的意义见表1，表l中各个相同结构编号由皮带轮端至飞轮端依次编排。添加减振器后．曲轴扭振当量系统前端加一惯量点和刚度单元，其余惯量点编号均加1，加人的这一惯量点表示减振器的惯性轮转动惯量，加入的刚度单元表示减振器的扭