基于MATLAB和ADAMS发动机曲轴系统动力学仿真.pdf

《基于MATLAB和ADAMS发动机曲轴系统动力学仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·信息技术·武建新，等·基于MATLAB和ADAMS发动机曲轴系统动力学仿真基于MATLAB和ADAMS发动机曲轴系统动力学仿真武建新，李华强，庞茂盛(1．内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特010051；2．抚顺特殊钢股份有限公司，辽宁抚顺113001)摘要：以某直列六缸发动机曲轴系为研究对象，通过多体动力学非线性分析的方法对该轴进行了振动研究。采用三维设计软件UG对发动机曲轴系统进行了结构设计，在机械仿真软件ADAMS和MATLAB环境中搭建了发动机曲轴系统的虚拟样机模型和控制系统模型。具体分析了气缸活塞位移、速度及加速度的运动规律，以及气缸

2、侧压力和曲轴销受力情况；同时对作用在曲轴上的转矩进行了分析。结果表明采用虚拟样机技术可提高发动机曲轴系统的设计水平和设计效率，同时对提高发动机整机性能也有一定的参考意义。关键词：发动机曲轴系；动力学仿真；ADAMS；MATLAB中图分类号：TH113；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671-5276(2014)01·0101—03DynamicalSimulationofEngineCrankshaftSystemBasedonMATLABandADAMSWUJian．xin，LIHua．qiang。PANGMao．sheng(1．Inne

3、rMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051，China；2．FushunSpecialSteelSharesGroupCo．，Ltd．，Fushunll3o01，China)Abstract：Thispapertakesaninlinesixcylindersengineastheobjectofstudyandthroughanalysisofitscrankshaftdynamicnonlin-earity，researchesonthevibrationofthecmnktrain．Italsod

4、esignsthestructureofadieselenginecrankshaft，usingUGsoftware，establishesthevirtualprototypeandcontrolsystemmodels，usingtheADAMSandMATLABsoftware，discussesthekinematicsanddynamicsindetail，analyzesthelawsofthemotion，includingitsdisplacement，velocityandaccelerationandthepressurein

5、thecyI·inderwallandtheforceactingonthecrankpin．Italsodiscussesthetorqueonthecrankshaft．Thesimulationresultsshowthatthedesignlevelandthedesigneficiencyofthedieselenginecrankshaftsystemcanbeimprovedusingthevirtualprototypetechnology，andthecharacteristicofenginecanalsobeenhancedt

6、oacertainextent．Keywords：enginecrankshaftsystem；dynamicalsimulation；ADAMS；MATLAB振动、噪声指标是发动机曲轴的重要技术指标，如何准确高效地计算发动机曲轴的振动情况，获得该发动机结1发动机曲轴系统三维实体建模及构噪声的主要激励源数据，受到发动机厂家的高度重视。模型数据转换发动机的曲轴系由曲轴、活塞和铰链于两者的连杆以及飞轮等部件组成。因其作为发动机的动力源，它的动力1．1曲轴系统结构设计学特性直接决定了发动机工作的可靠性、使用寿命以及振动和噪声。由于曲轴系各零部件的几何形状

7、、材料特性、曲轴受力复杂，几何断面形状特殊，到目前为止还没质量各不相同，因此对由这些零部件组成的传动链进行动有一个能完全反映实际情况的通用设计公式。因此，传统力学分析一直是发动机设计的重点和难点。的曲轴设计主要是依靠经验，即利用现有的曲轴资料来初多体动力学仿真技术作为一种可以比较精确计算出步确定其基本尺寸，然后进行细节设计、强度复核、曲轴样发动机振动、噪声情况的方法，在国内外得到了广泛的应品试验，最后确定曲轴的结构、尺寸与加工工艺等。用。这里利用虚拟样机技术建立某型号直列六缸发动机曲轴的结构除了与材料和加工工艺有关外，与其制造曲轴系的动力学模型，使

8、用该模型，不仅可以计算出各构方法也有直接关系，目前常用的曲轴有整体式和组合式两件的运动规律和构件之间的作用力，还可以进行曲