供油提前角对内燃机曲轴主轴承动力学的影响

为研究内燃机曲轴主轴承动力学的影响因素,建立曲轴一轴承柔性多体系统动力学仿真模型,在不同供油提前角的基础上建立曲轴主轴承轴心轨迹运动方程,采用有限差分法与欧拉方法相结合求解有限长滑动轴承雷诺方程,得出曲轴主轴承轴心运动轨迹及整周油膜压力分布。分析结果表明:曲轴主轴承轴心轨迹随供油提前角的增大而有向轴承中心移动的趋势,最小油膜厚度随供油提前角的增大而增大,因而在内燃机设计初期应当充分考虑供油提前角对内燃机曲轴主轴承动力学的影响。     

曲轴系统多体动力与油膜动力润滑耦合的数字化仿真研究

利用ADAMS以及MATLAB建立了某四缸机曲轴轴系与流体动力润滑的主轴承耦合多体动力学模型,得到了主轴承载荷、轴心轨迹及油膜最小厚度等数据。研究分析得出:与使用简化的转动约束轴承及线性轴承相比,考虑流体动力润滑耦合作用后,轴系得到的主轴承载荷及轴心轨迹的工作规律更接近实际系统。仿真得到的油膜轴承最小厚度及其工作特性为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据。     

基于柔性多体动力学的发动机主轴承润滑仿真分析

针对某发动机的主轴承,在ADAMS/Engine模块中建立了其曲轴系柔性多体动力学与动力润滑耦合的仿真模型.通过计算得到了曲轴的轴心轨迹、最小油膜厚度,并比较了转速、温度和轴承间隙对最小油膜厚度的影响,从而为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据.     

不同曲轴平衡率下柴油机主轴承润滑特性分析及变壁厚优化设计

基于弹性流体动压润滑及多体动力学理论,以某船用大功率柴油机主轴承为研究对象,考虑曲轴主轴承的弹性变形、表面粗糙度、供油特性等因素,建立主轴承的弹性液体动力学仿真分析模型;通过试验对该模型建立方法进行了验证。基于该模型,分析了曲轴平衡率对主轴承最小油膜厚度、最大油膜压力、轴心轨迹及滑油填充率等润滑特性参数的影响规律,并就主轴承边缘接触压力较大的现象进行了变壁厚设计优化。研究表明:曲轴平衡率从0增大到100%,主轴承最大油膜压力平均值减小60%,最小油膜厚度平均值增大5倍,轴心轨迹偏心率减小;通过变壁厚优化设计,主轴承最小油膜厚度最小值增大24%,最大粗糙接触压力减小40%,粗糙边缘承载较大的现象得到有效改善。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的轴心轨迹图及最小油膜厚度图,并据此对轴承的工作状况进行分析。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差;同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的轴心轨迹图及最小油膜厚度图,并据此对轴承的工作状况进行分析。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差:同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

单缸机主轴承轴心轨迹的测量

介绍了采用电涡流传感器组成轴心轨迹测试系统。该系统可测量内燃机主轴承的油膜厚度、油膜温度、曲轴转角、转速、轴心轨迹和最小油膜厚度。在S195柴油机上进行了多工况的实测，分析了负荷对油膜厚度和轴心轨迹的影响。为了提高测量精度，采取了一系列有效的措施，并对测量结果进行了误差分析。     

内燃机主轴承热弹性流体动力润滑研究

建立了内燃机主轴承热弹性流体动力润滑计算的数学模型和有限元模型.依此模型,对某4缸柴油机的5个主轴承进行了计算,分别算出其在一个工作周期内的最大油膜压力、最小油膜厚度、最高油膜温度、摩擦功耗和轴心轨迹.计算结果表明:3号主轴承所受到的载荷峰值最小,一个工作周期内的平均载荷最大,平均油膜厚度最小,油膜温度最高,平均油膜压力和摩擦功耗最大.3号主轴承的润滑状况不佳,应对其进行优化设计.     

增压内燃机主轴承载荷计算方法及其对轴心轨迹的影响

介绍了多缸增压内燃机主轴承载荷的简支梁和连续梁计算方法,分别用两种载荷计算了某4缸涡轮增压内燃机的轴心轨迹、最小油膜厚度和最大油膜压力。连续梁法计算出的主轴承载荷与简支梁法算出的结果相比,其最大值较大,最小值较小;两种方法计算出的轴心轨迹不同,最小油膜厚度和最大油膜压力也不同。连续梁法算出的最大油膜压力和最小油膜厚度比较接近于实际测量值。精确的润滑计算应采用连续梁轴承载荷计算方法。     

曲轴-轴承系统计入曲轴变形的轴承摩擦学性能分析

内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用，而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内，仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴-轴承系统为研究对象，进行计人曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和曲轴轴承负荷，采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形，采用动力学法计算轴承的轴心轨迹。结果表明，计人曲轴变形的影响时，轴承前后端面上轴心轨迹在局部位置有明显变化，某些时刻附近轴承最大油膜压力增加明显，绝大部分时间轴承最小油膜厚度有不同程度减小，轴承油膜压力的分布状况发生了变化，产生了偏布。     

12V240ZJ型柴油机继续强化后曲轴轴承模拟评价

对12V240ZJ型柴油机进一步强化后,主轴承和连杆大端轴承的可靠性进行了分析计算。采用Southwest Crank/Bearing轴承计算程序进行数值计算,然后用EXCEL表做图形分析,得出最小油膜厚度、最大油膜压力、空载负荷线变化角、轴心轨迹、油膜分布等参数和图形。由油膜分布图确定轴颈最佳油孔位置,并对其余参数进行了评价。分析了两种发火次序(即连续和间断)对轴承可靠性的影响。     

柴油机滑动主轴承磨损的应变法监测

以 4 12 0 SG型柴油机为例 ,计算了在不同轴承间隙下轴承的负荷、主轴颈轴心轨迹和纵向油膜力。通过模拟试验实测了第 4档主轴承在不同轴承间隙状态下的纵向应变 ,对比了纵向应变与纵向油膜力 ,分析了纵向应变时域和频域特征 ,确定了应变信号与主轴承间隙之间的关系 ,从而证明了用应变法监测柴油机滑动主轴承磨损状态的可行性。     

曲柄连杆机构多体系统动力学与油膜动力润滑耦合仿真研究

笔者针对某柴油发动机的曲柄连杆机构系统,使用adams中的engine模块,引入柔性的液压轴承,建立了曲柄连杆机构柔性多体系统动力学与油膜动力润滑的耦合模型,进行了忽略油膜动力润滑和考虑系统动力学与油膜动力润滑耦合两种情况下的仿真分析,并对仿真结果进行了比较。而且进一步得到了曲轴轴心轨迹曲线,最小油膜厚度等参数,为后续内燃机整机噪声分析和预测,提供更为准确的边界条件。     

基于AVL Excite Designer的WD615柴油机曲轴轴承润滑性能研究

在分析柴油机曲柄连杆机构动力学行为和曲轴轴承的动态润滑的基础上,建立该系统的动力学与流体动力润滑耦合的动力学分析模型。利用AVL Excite Designer动力学分析软件,以WD615柴油机八平衡块曲轴为研究对象,通过对其主轴承和连杆轴承油膜压力进行计算分析研究,从而得出这种算法对柴油机曲轴轴承设计具有指导意义。     

增压中冷柴油机主轴承润滑特性研究

基于弹性流体动力润滑理论,建立了4缸柴油机主轴承润滑仿真模型,研究了不同转速下内燃机轴瓦与轴承座的弹性变形、轴瓦与轴颈粗糙度对主轴承润滑特性的影响。研究结果表明:5个主轴承膜厚比均大于1,其中第5主轴承峰值油膜压力与其他4个主轴承相比明显偏大,而且存在偏磨现象,润滑相对恶劣;优化后第5主轴承峰值油膜压力平均降低了20%,最小油膜厚度平均增加了25%,摩擦功耗平均降低了43%。     

基于不同润滑油的内燃机轴承性能研究

对内燃机连杆轴承和主轴承进行动力学分析,得到了轴承最大载荷和最小油膜厚度等可靠性参数,进而评估了轴承润滑油消耗和摩擦损失等性能指标。研究发现,与使用15W-40润滑油相比,使用高黏度20W-50润滑油的轴承,其最小油膜厚度、润滑油消耗量和摩擦损失等参数都有很大的改善。     

低速船用柴油机主轴承弹流润滑性能分析

以某低速二冲程船用柴油机为研究对象，结合弹性流体动力学、多体动力学以及有限元方法，建立了包含机架-机座-主轴承盖-曲轴的整机动力学润滑耦合分析模型，对低速船舶柴油机主轴承的润滑性能进行研究。研究结果表明:第7主轴承(靠近飞轮端)润滑性能最为恶劣，总压峰值达到87.95 MPa，高出其他主轴承19.7%至413.7%不等；在整个推进工况主轴承油膜厚度均满足最小膜厚要求；不同工况轴承液动润滑和混合润滑的时间占比也不尽相同，液动润滑占比从100%负荷的20.7%提高到25%负荷的99.3%；轴承结构对主轴承的润滑磨损性能有较大影响，径向间隙的设计须综合考虑油膜承载与摩擦功耗。