摆盘发动机轴系扭转振动研究

本文根据摆盘发动机的特点建立了这种发动机轴系扭振模型.以4BE65双摆盘对置活塞二冲程柴油机为例进行了自由振动和强迫振动计算,并在样机上进行了扭振测量.在计算和试验的基础上对摆盘发动机轴系扭振特性进行了初步探讨.     

利用简谐扭振幅值诊断内燃机故障缸功率损失

依据内燃机曲轴扭转振动的基本理论，提出了一种利用实测曲轴扭振信号单谐次分量的幅值诊断内燃机故障缸功率损失的新方法，该方法能简便地估算出故障缸的停缸率。讨论了引起曲轴扭转振动的激振力矩，给出了简谐扭转振动角位移与对应简谐力矩的关系式。以某6135柴油机为对象进行了仿真计算和实验分析。研究结果表明，利用0．5谐次扭振位移幅值可以判断出内燃机故障缸的停缸率，验证了该方法的可行性和工程应用价值。     

内燃机轴系扭转振动测试数据分析

实际船舶柴油机轴系是一个十分复杂的扭转振动系统.在分析计算其扭振性能时,常作了种种简化与假设,采用了一些经验公式.由此计算求得的系统固有频率、振型、振动幅值及扭振应力等表微扭振性能与烈度的参数,自然不能期望它们会有太高的精度.于是、实际系统扭转振动的测量与分析,便成为扭转振动理论研究与实际评价的一个重要手段.     

基于解决发动机加速异响问题的TVD分析优化

针对某整车加速异响问题,简要地介绍了通过试验测试确定异响激励源(曲轴轴系扭振)的过程,计算分析了曲轴轴系扭振激励引起异响的机理;分别研究了扭振减振器(Torsional Vibration Damper,TVD)橡胶层扭转刚度和惯量环转动惯量对扭振高谐次分量调频、调幅作用的影响,并对比了这两个参数的影响程度;分析发现增加惯量环转动惯量和降低橡胶层扭转刚度均能够降低扭振高谐次分量在常用转速区域的峰值,但调频、降幅程度不同;基于计算分析结论,对发动机原装TVD进行了优化设计,比较了发动机匹配优化后TVD和原装TVD两种情况下车内噪声测试结果,测试与主观评价均发现原有的异响声明显削弱,达到可接受范畴。     

机电耦合作用下变频调速驱动风机轴系扭振失稳分析

以变频改造后的某台轴流引风机上发生的轴系损坏故障现象为例,建立了风机在矢量变频模式下运行时轴系机电耦合扭振动力学模型,研究了升速过程中传动轴角速度和扭矩变化情况,分析了扭矩脉动情况下的频谱特性,并开展了扭矩和扭振现场测试。研究结果表明,三相交流电经过变频器调制输出到电机的信号中含有大量谐波,风机变频运行在一定转速范围时,电机输出扭矩中的谐波分量与轴系扭转固有频率重合,就会导致传动轴出现扭转共振,有可能出现较大幅度的扭矩脉动。转速较高时,也有可能出现因机电耦合所引发的扭振失稳现象。因电机和风机的转动惯量相差很大,脉动情况下联轴器两侧扭振幅度差别较大,导致联轴器所承受的脉动扭矩较大,容易引发联轴器损坏和转轴裂纹,对设备安全运行产生很大影响。设备变频改造时,应对轴系扭转振动特性和强度进行分析和评估。     

提高扭转振动瞬态信号处理精度的方法研究

用测试扭振信号来分析轴系的各谐次幅值特性,研究扭转共振是解决由扭振产生故障问题的有效方法之一。针对发动机升降速过程扭振信号是瞬态时变信号,并存在低频滚振干扰,不能采用转速跟踪分析方法直接进行分析的特点,提出了将一次采样样本所包含的整周期数扩大一倍,加Ｈａｎｎｉｎｇ窗进行转速跟踪分析的方法,消除了低频滚振的影响,大大提高了升降速过程扭振各谐次幅值分析精度。这种方法既能在试验台上测试分析发动机的扭振特     

关于举办首期“现代船舶动力装置发展中的扭转振动问题研修班”的通知

《振动与冲击》杂志社将于2011年5月在上海举办首期现代船舶动力装置发展中的扭转振动问题研修班。本期研修班旨在研讨我国目前船舶动力装置发展中的扭转振动问题,阐述当前各种动力装置轴系各个部件、设备,在扭转振动计算设计、试验研究、生产制造、测量检验以及轴系对中和横振、纵振中所存在的种种问题。本期     

船舶轴系扭振计算中几个公式的修正

对船舶轴系扭振计算中最为主要的公式，平均指示压力、气体力所产生的干扰力矩、外阻尼等进行探讨和修正，经过实例计算与实际测量证明，完善了船舶轴系扭振计算，提高扭振计算的精度。其中，平均指示压力是计算简谐系数时的惟一参数，气体力所产生的干扰力矩是影响合成简谐系数计算的重要影响因素，外阻尼是计算动力放大系数的主要参数。     

混合动力挖掘机轴系扭振的主动控制仿真

为研究混合动力挖掘机轴系扭振并尽可能消除其影响,分析动力轴系扭振的原因,提出对轴系主动控制的方法。在三自由度系统Lagrange函数和耗散函数中引入电动机的气隙磁场能,得到动力轴系和异步电机的机电耦合数学模型,建立基于AME Sim-Simulink的多动力源复杂轴系扭振仿真模型;以电机转矩为控制变量,以液压泵负载为干扰量,以扭振最小为控制目标,应用2阶模糊PID控制分别对阶跃负载和6 t混合动力挖掘机实际工况负载进行仿真计算。通过分别对比控制前后轴系转动速度、扭振情况以及扭转角大小,可以看到采用主动控制方式可以使轴系转动速度密切跟踪给定转速曲线,同时显著减小轴系扭转振动,降低扭转角的波动,快速达到稳定状态,结果表明通过模糊PID进行主动控制可以有效地改善混合动力系统轴系扭振情况。     

诊断内燃机各缸作功均匀性的曲轴简谐扭振反算法

简要介绍了各种诊断内燃机各缸作功均匀性的方法及其局限性；依据内燃机动力学的基本理论，提出了一种利用轴系一个惯量的扭振信号多谐次分量反算内燃机各缸作功均匀性的新方法；详细推导和说明了该方法的基本原理；以某6L240柴油机为对象，进行了选用3个谐次的扭振简谐分量准确反算出各缸作功均匀性的仿真研究。理论分析和仿真研究表明．新方法只需以各缸停缸实验得到的扭振幅频特性参数为基础，利用一个惯量的扭振信号多谐次分量就可反算出内燃机各缸平均有效压力。方法简便准确，既不依靠轴系结构参数等较难获得的先验知识，又适用于内燃机轴系存在扭振的情况。     

船用低速五缸柴油机推进轴系扭振性能的改进与计算

国内的低速柴油机制造厂 ,船舶设计部门、造船厂和船东好象已经有一种共识 :艉机舱推进轴系使用低速五缸柴油机作主机时 ,都要用扭振减振器。但是 ,只要在设计时合理选用柴油机转速 ,并采用高强度低合金钢来制造中间轴 ,这类轴系大部分是不需要扭振减振器的。     

齿轮传动系统瞬时扭振直接测量实验

设计了一种新结构磁电感应式扭振测量装置,可以直接将被测齿轮传动系统的瞬时扭振转化成相应的电信号输出。详细介绍了测量装置的机械结构和测量原理,并推导了其输出特性。对实际的齿轮传动系统在空载、额定载荷以及调压调速多种工况下的瞬时扭振进行了直接测量实验,验证了测量装置工作原理的正确性。对瞬时扭振测量结果进行了频谱特征分析,结果表明在动力源调压调速工况下,瞬时扭振主要分量的幅值随着电压的减小而减小。     

汽车传动系扭振引起的车内轰鸣声控制方法

某前置后驱微型客车存在低转速车内轰鸣声的问题,研究表明该轰鸣声由传动系扭振引起。首先对传动系扭振影响车内噪声的机理进行分析,在此基础上建立传动系扭振当量系统模型并进行自由振动计算。同时建立对象车型发动机仿真模型,从而获取发动机激振力矩,完成受迫振动计算。然后开展传动系扭振测试,并将自由振动及受迫振动计算结果与试验数据进行对比,验证了模型的有效性。然后利用此模型研究对象车型传动系扭振特性,从减小经后桥及后悬架向车身传递的扭振激励的角度出发,提出了一系列控制主减速器处扭振幅值的方案。试验结果表明所提方案对改善低转速车内轰鸣声效果明显。上述工作对解决同类问题具有一定意义。     

热连轧机扭振与轴向振动耦合研究

近年来随着现代轧机装备水平的不断提高, 轧机振动问题显得更加突出和多样化, 成为轧制领域亟需解决的一个世界难题。经过对日本三菱公司的FTSR热连轧机组、德国西马克公司的CSP热连轧机组和中国鞍钢的ASP热连轧机组的振动测试, 发现某轧机扭振与轴向振动频率相同。为了解释轧机轴向振动这一现象, 利用ANSYS有限元谐响应分析模块进行了计算机仿真研究, 获得了在某种条件下轧机扭振与轴向振动会产生耦合振动现象的结论, 为轧机耦合动力学设计提供理论依据。     

57 000 t散货船轴系扭振实测分析与改进设计

应用非接触式扭振测试系统对一条5 7000 t散货船轴系扭振进行测量,测试结果表明：其扭振特性未达到预定要求,轴系扭振最大危险截面出现在中间轴。于是分别提出改变中间轴和桨轴长度以及增加中间轴直径两种改进设计方案,并对改进后的船舶轴系进行测试,分析得出两种改进方案对临界转速、扭振应力、扭振应力裕度及其转速禁区的影响,结论是增加中间轴直径方案更优。该结果对于5 7000 t型散货船轴系设计及后续船舶的建造具有较高的参考价值。     

摩擦力作用下推进轴系弯—扭耦合振动特性分析

推进轴系的艉轴承负荷受螺旋桨、轴系对中等因素影响,不合理设计或安装可能导致轴承润滑不良,使轴颈与橡胶轴承间容易存在“粘着—滑动”状态,进而导致轴系的弯曲、扭转振动异常。通过简化的推进轴系模型,从机理上分析轴系在艉部橡胶轴承摩擦力作用下的弯-扭耦合振动特性及其主要影响因素,为识别轴系异常振动和噪声提供参考。     

联轴器扭转刚度对潜油电泵细长串联轴系扭振特性的影响研究

为解决在满负荷、长周期运行工况下潜油电泵下保护器轴易断裂的问题,以潜油电泵细长串联轴系为研究对象,分析联轴器扭转刚度对细长串联轴系扭振特性的影响.采用DyRoBeS软件构建细长串联轴系扭振模型,分析轴系扭振特性,结合扭转振型与模态扭应力分布,确定轴系下保护器轴退刀槽为危险截面,研究联轴器扭转刚度与该危险截面扭应力的关系...     

基于EEMD及敏感IMF的再制造发动机振动模式研究

为更好提取再制造发动机的振动特征,采用总体平均经验分解模式（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）对信号进行分解,并用于再制造发动机振动模式研究中。在对振动信号分解基础上,利用相关系数计算IMF分量与其原始信号间相关性及原始信号IMF分量敏感因子;利用敏感IMF进行Hilbert变换。研究结果表明,采用EEMD分解算法所得IMF分量能反映再制造发动机的振动特征,基于敏感IMF的边际谱能区分再制造发动机不同部件的振动模式,并将再制造发动机部件分为缸壁、缸盖、曲轴三种振动模式,对提高发动机再制造水平具有重要意义。