某船用柴油机硅油减振器的设计与匹配

通过建立某V型船用柴油机的轴系扭振当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析;根据分析结果对该船用柴油机进行硅油减振器匹配设计,以保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,同时硅油减振器的散热能力符合要求。扭振测试验证表明:所匹配设计的减振器满足规范和设备安全运行的要求。     

瞬态动力学计算轴系强制扭转振动

论述了应用瞬态动力学计算轴系强制扭转振动的方法,以某发动机为例,计算其临界转速下的共振振幅及曲轴系统各轴段的扭振附加应力,并进一步计算了在不同转速工况下的主谐次振幅和轴段扭振最大应力,计算值和试验数据比较表明了该方法的可行性。     

重卡柴油机轴系扭振性能研究

发动机轴系扭振是产品开发过程中必须认真研究的一个课题,扭振计算和实机测试相结合是一种有效的扭振分析方法。笔者以研制开发的某柴油机为例,运用AVLEXCITE软件建立轴系模型,分析其轴系扭振特点,并通过实际测试进行验证,取得预期效果。曲轴系自由端共振振幅和减振器消耗功是校核重卡柴油机曲轴系扭振性能的两项重要指标。     

断油回流停缸策略对发动机油耗及轴系扭振的影响

在一台1.5L自然吸气发动机上,设计了基于断油回流策略的发动机停缸机构,该机构可以使进气供给自由切换为新鲜混合气供给或废气回流两种模式,同时发动机电控单元可以切断指定气缸的燃油供给和点火,从而实现停缸操作。利用该停缸机构开展了中低转速不同负荷下的油耗与扭振特性试验。试验结果表明:在中低转速部分负荷下采用停缸技术发动机节油效果明显,节油率最高可以达到15%。但停缸之后曲轴系统扭振以低阶滚振为主,且飞轮端扭振变化显著,部分谐次扭振幅值超过自由端,因此在应用停缸技术时需要关注飞轮端的扭振问题。     

双燃料低速发动机推进轴系扭转振动特性

以某滚装船双燃料发动机及动力系统为例,研究在燃油、双燃料模式下扭转振动激励力矩的差异及其对于发动机扭振响应的影响,分析推进轴系的扭转振动特性,并对扭振测试结果进行分析。研究结果表明：在燃油与天然气双燃料模式下,后者的扭振激励力矩较大;在燃油与天然气双燃料模式下,虽然曲轴扭振应力变化不大,发动机、推进轴段、发电机转子扭振响应均发生显著的变化。     

曲轴扭振减振器开发

介绍了9.5 L柴油机曲轴扭振减振器总成的开发过程,包括外形设计、扭振计算、扭振附加应力计算、减振器紧固螺栓连接能力计算。试验结果表明:所开发的减振器总成的减振性能满足设计指标,即减振器总成可以使发动机曲轴传动系的扭振振幅小于0.15℃A,从而确保发动机曲轴的工作可靠性;同时,曲轴扭振减振器总成本身的可靠性也满足设计要求。     

四缸发动机曲轴减振器匹配的对比研究

由于硅油减振器比橡胶减振器具有较好的降低曲轴扭振的性能,通过试验对比分析某四缸发动机曲轴装橡胶减振器及硅油减振器的性能指标,采用硅油减振器后明显降低曲轴扭振的主要谐次的振幅、最大扭振应力及发动机前端的噪声,使曲轴运转更平稳、发动机工作更可靠。     

弹流润滑条件下柴油机曲轴的非线性损伤评估

建立曲轴-轴承系统的动力学模型,考虑非线性弹簧和弹流润滑2种轴承支撑模型,分析典型工况下的曲轴应力分布;提取疲劳危险点应力时间历程,分析应力变化与曲轴振动的关系,并利用非线性损伤模型进行曲轴寿命预测。结果表明:油膜压力对曲轴整体应力分布规律影响不大,但对局部应力峰值有明显影响;第7主轴颈圆角是曲轴的疲劳危险点,该点载荷主要受曲轴扭振的影响,将扭矩引入损伤模型,进行曲轴寿命校核。     

柴油机曲轴减振器失效实时监测研究

为避免柴油机曲轴减振器失效,对曲轴减振器的实时监测进行研究,利用柴油机电子控制单元(electronic control unit,ECU)和前端转速信号盘获取转速信号并实时计算出曲轴扭振振幅,通过共振转速下曲轴扭振振幅的变化判断减振器是否失效。以某4缸柴油机为例,通过转速信号计算曲轴扭振振幅判断曲轴减振器状态,并进行试验验证。结果表明,该方法能够实时判断出曲轴减振器状态,达到曲轴减振器失效实时监测的效果。     

弹性联轴器对发动机曲轴扭振的影响分析

为研究挖掘机用弹性联轴器对柴油发动机曲轴扭振的影响，搭建发动机本体曲轴一维仿真模型，结合台架试验对影响曲轴扭振的重要因素进行标定。基于台架标定参数搭建整车计算模型，研究动力总成发动机后端弹性联轴器解耦对曲轴扭振的影响。结果表明：皮带轮系刚度和阻尼对发动机曲轴的扭振有一定抑制作用，不带皮带轮系的建模结果更保守；匹配整车用弹性联轴器主激励阶次的扭振幅值较台架和整车解耦状态下略高，同平台可采用解耦方式建模；当弹性联轴器扭转刚度较小或接近减振器扭转刚度时会产生零频响应，需要根据曲轴应力和疲劳结果进行综合判断，台架扭振测试结果不能完全反映整车实际的扭振水平。     

某柴油机的曲轴系扭振计算研究

采用专用扭振计算软件对某型号柴油机的曲轴系扭振进行了计算与分析.分析表明：该柴油机自由端振幅和轴系扭振应力都在许用范围之内.研究结果为该柴油机的安全运行提供了依据,也为柴油机轴系的后续设计提供了新思路.     

某型柴油机曲轴系的扭振性能分析

扭振是曲轴最为主要的振动形式之一,对曲轴的危害也最为严重。扭振过程中曲轴运转不均匀,伴有机械敲击和抖动等现象,长期运行会发生曲轴断裂、减振器爆裂等故障。我们采用多体动力学AVL-EXCITE Designer软件建立某型柴油机曲轴系统模型,通过CREO、有限元软件、AVL-Boost软件计算某型柴油机曲轴系统转动惯量、结构尺寸、质量、扭转刚度、缸压曲线等参数作为某型柴油机曲轴系统模型的输入,分析某型柴油机正常工况下和某缸停火下的自由振动和强迫振动情况,得到了扭振系统图、临界转速图、扭转系统模态、固有频率、最大总扭矩,确定出柴油机的临界转速、振型、振幅、扭转角位移、扭振应力,为柴油机运转过程中的扭振状况提供重要的理论支撑。     

12V240ZJ6E型柴油机轴系扭转振动计算与分析

运用TVCA程序和I-deas软件对12V240ZJ6E型柴油机轴系的扭转振动进行计算,求出系统的自振频率、各集中质量在不同转速下的振幅和各轴段在不同转速下的扭矩、扭转应力值,对自振频率、自由端振幅和扭转应力最大轴段进行了分析,对轴系的扭转振动情况作出总结与评价.     

基于响应云图及正交试验法的TVD参数优化

为探究橡胶扭振减振器(TVD)惯性环转动惯量和橡胶件扭转刚度对发动机曲轴系减振性能的影响,同时对TVD进行最优参数选取,采用EXCITEDesigner软件对曲轴系扭振进行数值模拟,绘制扭振响应云图,分析TVD惯性环转动惯量与橡胶件扭转刚度两个主要因素对发动机曲轴系固有频率、单阶最大扭振幅值、总阶最大扭振幅值和耗散功等的影响.在不改变TVD惯性环尺寸情况下确定出正交试验因素研究范围,设计正交试验,分析TVD各关键因素对各指标影响的主次顺序及规律,并添加约束函数,得到在TVD惯性环转动惯量采用原值(0.003 7 kg·m2)下最优的TVD橡胶件扭转刚度为18 535.5 (N·m)/rad.将优化后TVD参数重新代入软件校核,并进行曲轴扭振台架试验,软件校核结果与优化结果误差在5%以内,经验证该设计满足要求.     

直列六缸柴油机的曲轴轴系扭振分析

基于excite designer,对某一直列六缸机曲轴轴系进行扭振计算和分析。基于时域和频域,进行扭转角位移分析,扭矩和剪应力分析。曲轴自由端的最大振幅0.5356deg,最大综合剪应力57.3MPa。轴系扭振情况较为严重,需要考虑改进减振措施。     

基于多体动力学和集总参数法的曲轴可靠性研究

在某新型船用12V型柴油机设计开发过程中,为研究缸心距、主轴颈直径和连杆轴颈直径对曲轴强度和弹性联接发电机轴系扭振特性的影响,基于多体动力学求解曲轴非线性油膜特性和摩擦损失,并通过集总参数法搭建轴系模型进行仿真分析。结果表明:柴油机的最小油膜厚度、摩擦功耗、最大合成振幅及扭振应力随轴颈直径的增加均有较为明显的改善,随缸心距的增加变化不太明显;最小油膜厚度和最大接触压力具有较为明显的负相关关系;连杆轴承最小油膜厚度均出现在点火时刻后10°左右,与缸内最高爆发压力出现时刻一致;弹性联接发电机的轴系可以明显降低曲轴的最大合成振幅及扭振应力。     

直列六缸柴油机的曲轴轴系扭振分析

基于excite designer,对某一直列六缸机曲轴轴系进行扭振计算和分析。基于时域和频域,进行扭转角位移分析,扭矩和剪应力分析。曲轴自由端的最大振幅0．5356deg,最大综合剪应力57．3MPa。轴系扭振情况较为严重,需要考虑改进减振措施。     

内燃动车组C27型柴油发电机组轴系扭振研究

基于A／D采样技术的扭振测量原理,对内燃动车组C27型柴油发电机组轴系进行了扭振测试与计算分析,发现柴油机自由端5．0谐次扭振角位移幅值在1600r／min附近达0．1526°,超过柴油机生产厂家规定的0．15°限值。同时,通过对过渡工况的扭振测试与计算分析,掌握了过渡工况的扭振特性,正确确定了共振转速,为手把位调整提供了依据,并对手把位调整后的各稳定工况进行了扭振测试与计算分析,结果显示各谐次扭振角位移幅值和扭振附加应力均低于给定限值。     

6160柴油机前端传动齿轮点蚀原因及措施

本文对6160柴油机前端传动齿轮点蚀问题进行了分析,提出改进措施并取得了良好效果。通过曲轴扭振载荷计算,发现曲轴扭转振动所形成的冲击负荷远高于齿轮正常值。疲劳强度校核表明,齿轮名义工作应力超过其材料的接触疲劳极限值,从而引起齿面点蚀的发生,认为曲轴扭振过大是造成齿轮点蚀的主要原因,加装曲轴扭振减振器是解决点蚀的最为有效的方法。     

斯太尔WD615系列柴油发动机扭振测量与分析

利用浙江大学新研制的高精度数字化扭振测试系统,对装用国产扭振减振器的斯太尔WD615系列发动机进行了全负荷工况下的曲轴扭振特性台架测试.通过对全转速范围内各稳定转速下的扭振时域波形和各谐次扭振幅频特性曲线的综合分析表明,该机型配用国产扭振减振器完全满足扭振减振要求.