资源描述：
《发动机振动测试方法及分析.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、2005年第6期(总第90期)山东内燃机SHANDONGI.C.E.2005年12月试验研究发动机振动测试方法及分析张晨彬,薛澄岐(东南大学机械工程系,江苏南京210096)摘要:对某型号直列四缸发动机机体振动进行了原理分析及试验测试,掌握了该发动机整体振动状态及与隔振器联结处附近的振动状态,从而为发动机机体及零部件的减振研究和发动机隔振器的设计、改进提供了参考数据。关键词:发动机;振动;测试中图分类号:TK427.1文献标识码:A文章编号:1671-2471
2、(2005)06-0009-03MethodandAnalyseforEngineVibrationTestingZhangChenbin,XueChengqi(SoutheastUniversity,theDepartmentofMechanicalEngineering,Nanjing210096)Abstract:Fromtheanalysisandtestingresultofthevibrationprincipleofcertainmodelinlinefourcylindersengine,Ihave
3、understandthevibrationalstateofwholeengineandtheconnectingpointofisola-tor。Itfurtherprovidesthereferencedatafortheresearchofvibrationalreductionofengineandtherelat-edsparepartsandhelpstoimplementthedesigningandimprovementofengineisolators。KeyWords:Engine;Vibra
4、tion;Testing动部件的往复惯性力;二是由曲轴飞轮等旋转部件上不平衡质量引起的离心惯性力;三是燃气压1引言力。下面分别对该三种激励进行分析:随着社会发展汽车架乘的舒适性逐渐成为人2.1往复惯性力们关注的问题,发动机的振动则是一个重要方面。四缸发动机理论上各气缸的往复惯性力可以另外当发动机产生强烈振动时不仅使机体本身振表示为:2动还使发动机内部的零部件及各种附属装置、车Pj=Pj1+Pj2=MjR(cost+cost)2架等均产生振动从而影响车辆的工作性能和寿命其中一级惯性力Pj1=MjRc
5、ost,二级惯性以及周围的环境。因此必须采取有效的减振措施2力Pj2=MjRcos2t,Mj为各气缸往复部分的以消减发动机的各种抖动,使其不传或少传到车质量,R为曲柄半径,为曲轴旋转角速度,为架和外部环境中去。本文介绍了对常见于轿车中曲轴半径与连杆长度之比。根据上述公式可知,的直列四缸汽油发动机的振动测试,并对测试数一级惯性力变化频率是曲轴回转频率,二级惯性据进行分析提出了相应的改进建议。力的频率是为二倍回转频率,往复惯性力的大小与往复质量Mj成正比。当四缸机的各缸往复质2发动机振动原理分析量Mj相等
6、,则有点火顺序可知四个气缸的一级引起该类型直列四缸汽油发动机振动的主要惯性力相互抵消,而二级惯性力则相互叠加使得激励可能来于三个方面:一是活塞连杆等往复运整机二阶惯性力为单缸机得四倍,力幅为收稿日期:2005-06-2810山东内燃机2005年12月24MjR,其数值较大容易引起机体得强烈振动。第6个元素为二次往复力矩,其余4个元素为0。2.2离心惯性力系统中任意一点(xi,yi,zi),沿着物理坐标当旋转部件质量为其引起的离心惯性力PrX,Y,Z方向上的响应可以通过下式求得:为:Pr=MrR2cos
7、t{Xi}=[E]{q};离心惯性力的频率也是曲轴回转频率,大小与不平衡旋转质量Mr成正比。通常如果对曲轴飞轮等旋转部件采取动平衡措施,使得Mr很小或者为零时则离心惯性力Pr很小或者等于零,因而对整机振动几乎没有影响,也不会引起不平衡力矩。2.3燃气压力燃气压力是发动机的内力,在机体内平衡不会向外传递,但是当其变化剧烈时会引起倾翻力矩使得发动机产生振动。由于曲轴每转两周产生图2发动机振动测点布置示意图一个燃气压力高峰,所以燃气压力的频率为曲轴回转力的一半。2.4整机振动分析式中,(X)为物理坐标下的系统响
8、应列向量;发动机总成及其悬置系统组成的弹性振动其[E]为坐标变换矩阵;1000zi-yi固有频率通常不超过30Hz,在此范围内发动机的振动只存在刚体模态,因此可以把发动机简化为[E]=010-zi0xi空间刚体。这样,发动机总成悬置系统即构成了001yi-xi0具有空间六自由度的弹性振动系统。(其物理模3发动机振动测试方法型见图1)3.1测试条件及对象测试
