4102柴油機曲軸扭振分析及減振

2.17萬字 53頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
第一章 緒論………………………………………………………………………7
1.1 課題提出的背景及意義…………………………………………………… 7
1.2 國內(nèi)外曲軸扭振研究歷史………………………………………………… 7
1.3 曲軸扭振分析的研究內(nèi)容………………………………………………… 8
1.3.1 發(fā)動機軸系的分析計算模型…………………………………………8
1.3.2 發(fā)動機軸系的求解方法………………………………………………9
1.4 發(fā)動機軸系的扭振測量……………………………………………………10
第二章 內(nèi)燃機當量扭振系統(tǒng)的組成與簡化……………………………12
2.1 彈性參數(shù)（扭轉(zhuǎn)剛度或柔度）的換算……………………………………13
2.1.1 圓柱體軸柔度的計算……………………………………………… 14
2.1.2 單位曲柄的柔度計算……………………………………………… 14
2.1.3 齒輪傳動、皮帶傳動的柔度計算……………………………………15
2.2 慣性參數(shù)（等效轉(zhuǎn)動慣量）的換算………………………………………15
2.2.1 轉(zhuǎn)動慣量的基本計算公式………………………………………… 16
2.2.2 轉(zhuǎn)動慣量的計算方法……………………………………………… 16
2.3 本章小結(jié)……………………………………………………………………18
第三章 內(nèi)燃機扭振系統(tǒng)的自由振動計算……………………………… 19
3.1 自由振動的計算方法………………………………………………………19
3.2 多質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動計算………………………………………………22
3.2.1 多質(zhì)量系統(tǒng)自由振動的計算過程………………………………… 22
3.2.2 4102柴油機軸系的實際計算過程………………………………… 24
3.3 本章小結(jié)……………………………………………………………………25
第四章 內(nèi)燃機曲軸系統(tǒng)的強迫振動計算……………………………… 26
4.1 干擾力矩及其簡諧分析……………………………………………………26
4.1.1 燃氣壓力所產(chǎn)生的干擾力矩及其簡諧分析……………………… 26
4.1.2 曲柄連桿機構(gòu)慣性力所引起的干擾力矩………………………… 28
4.2 干擾力矩所做的功…………………………………………………………29
4.2.1 單缸機干擾力矩所作的功………………………………………… 29
4.2.2 干擾力矩相位圖…………………………………………………… 30
4.2.3 多缸機干擾力矩所做的功………………………………………… 30
4.2.4 相對振幅矢量和的意義、計算方法及影響因素………………… 30
4.2.5 多列式內(nèi)燃機的相對振幅矢量和………………………………… 33
4.3 內(nèi)燃機的臨界轉(zhuǎn)速…………………………………………………………34
4.4 阻尼力矩及其做功…………………………………………………………35
4.4.1 阻尼的分類及其表示方法………………………………………… 36
4.4.2 阻尼功的計算公式………………………………………………… 37
4.5 強迫振動計算………………………………………………………………38
4.5.1 共振計算的基本假定……………………………………………… 38
4.5.2 能量法共振計算…………………………………………………… 39
4.5.3 放大系數(shù)法共振計算……………………………………………… 40
4.6 本章小結(jié)……………………………………………………………………41
第五章 軸系扭轉(zhuǎn)振動的消減措施…………………………………………42
5.1 臨界轉(zhuǎn)速的設(shè)置……………………………………………………………42
5.2曲軸固有頻率的改變………………………………………………………42
5.2.1曲軸剛度…………………………………………………………… 42
5.2.2轉(zhuǎn)動慣量…………………………………………………………… 42
5.3軸系阻尼的提高……………………………………………………………42
5.4 激振強度的改變……………………………………………………………43
5.5 減振裝置的設(shè)計……………………………………………………………43
5.5.1 阻尼式減震器……………………………………………………… 43
5.5.2 動力減振器………………………………………………………… 44
5.5.3 復(fù)合式減振器……………………………………………………… 45
5.6 減振器的計算方法…………………………………………………………47
5.7 硅油減振器實際計算…………………………………………………… 50
5.8 本章小結(jié)……………………………………………………………………51
總結(jié)與展望……………………………………………………………………… 52
致謝…………………………………………………………………………………53
參考文獻………………………………………………………………………… 54






摘要 內(nèi)燃機曲軸扭振的危害很嚴重，發(fā)生扭振時，發(fā)動機曲軸的應(yīng)力是正常工作時的數(shù)倍，使發(fā)動機振動加劇、噪聲增加，嚴重時會造成曲軸的斷裂、變速箱齒輪損壞等后果因此對發(fā)動機扭振的分析和減振是非常重要的。本文針對這一問題對某廠4102柴油機的曲軸進行扭振分析計算，在此基礎(chǔ)上設(shè)計硅油扭振減振器以提高發(fā)動機的性能。
本文綜合運用內(nèi)燃機學、力學、機械設(shè)計及制造等相關(guān)技術(shù)及知識，在保證一定計算精度的前提下，將對應(yīng)的軸段簡化為只有慣量而無彈性的集中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（圓盤）和只有剛度而無慣量的軸。利用霍爾茲（Holzer）試算法求解曲軸扭振當量系統(tǒng)的固有頻率，固有振型和相對振幅。根據(jù)自由振動計算和強迫振動計算的結(jié)果，定性地了解發(fā)動機的扭振特性，并提出有可能采取的減振措施。


關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機 曲軸 扭振分析 減振