单缸汽油机曲柄连杆机构调整前后动力学分析.pdf

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1、第41卷第6期2012年12月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．41No．6Dec．2012单缸汽油机曲柄连杆机构调整前后动力学分析王尚礼1’2裴普成2陈光毓1赖晓丽1(1一中国嘉陵工业股份有限公司(集团)技术中心，重庆400032；2一清华大学汽车工程系)摘要：用CATIA构建曲柄连杆三维实体，用hypermesh对其进行网格划分，将活塞曲柄连杆机构参数，缸内工质压力和负载作为输入条件，用EXCITE对调整前后的曲轴进行动力学对比分析，找出两者的差异点。结果表明：调整后的转速波动率、轴部扭转角和不

2、平衡力总体幅值有改善，曲轴右轴颈承受力增大。调整后的曲轴应用于产品，有利于改善振动和降低曲柄连杆机构的偏磨程度。关键词：曲柄连杆机构汽油机转速波动率扭转角不平衡力中图分类号：TK413．3文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012)06—0013—04DynamicAnalysisoftheCrankandConnectingRodofSingle-CylinderGasolineEngineBeforeandAfterAdjustmentWangShanglil⋯。PeiPuchen92，ChenGuangyul，LaiXiaohl1一TechnicalCent

3、erofChinaJialingIndustrialCo．，Ltd．(Group)(Chongqing，400032，China)2一DepartmentofAutomobileEngineering，TsinghuaUniversityAbstract：Three—dimensionalsolidofcrankandconnectingrodarebuiltwithCATIA，meshpretreatmentwithHYPERMESH．Theparametersofcrank-connectingrodmechanism．theworkingfluidpressurein

4、thecylinderandloadconditionsaretakenasinput，dynamicanalysisonthecrankshaftbeforeandafteradjustmentwithAVL．EXCITEiScarriedouttoidentifythedifferencesbetweenthetwopoints．Theresultsshowthat：Speedfluctuationrate，axialtorsionangleandtheoverallamplitudeoftheunbalancedforceofcrankadjustedde-creas

5、e，thefightcrankshaftjournalbearingcapacityofcrankadjustedincreases．Crankshaftadjustedhasbeenusedinproducts，helpingtoimprovethevibrationandreducedegreeofweal"oftheconnectingrodbigend．Keywords：Crank—connectingrodmechanism，Gasolineengine，Speedfluctuationrate，Torsionangle，Un—ba】anceforce引言近年来用

6、分析软件对曲轴进行分析，成为行业的热点。文献[1～3]从静强度方面对单缸发动机曲轴进行有限元分析，主要考察曲轴最大弯曲时的应力和变形问题。文献[4～6]利用动力学软件AD—MAS，EXCITE等对高爆发压力和中低转速的柴油机曲轴进行分析和试验验证。研究结果表明分析软件的可信性，并能为曲轴的对应设计提供方向和数据支持。对于高速汽油发动机而言，曲轴的变形和应力满足要求，则部分动力学参数如轴系的扭转、曲轴的转速波动、曲轴颈承受力和曲柄连杆机构的不平衡力的大小及其变化将成为影响曲轴振动和寿命的重要因素。对发动机进行性能强化(缸内工质压力增大)和轻量化后，曲轴设计的输入条件发生了变化

7、，这就需要对曲轴进行必要的调整，不然，发动机振动作者简介：王尚礼(1982一)，男，硕士，工程师，研究方向为从事发动机减振及曲柄连杆机构的设计等技术研究。14小型内燃机与摩托车第4l卷会恶化和曲柄连杆机构及相联件的故障率会增加。怎么在规格确定前能评价调整前后的差异点，并为采取对应负面影响的措施提供方向，是发动机专业人员关心的问题。结合实践经验将活塞组件质量、连杆质量、曲柄连杆尺寸参数、缸内工质压力和初级主动齿轮所受阻力力矩等作为输入条件，用EXCITE软件构建与实践相结合的分析模型，对调整前后的曲轴进行对比分析。在