车辆过渡工况基础研究

随着节能和环保要求的不断提高，车辆轴系在过渡工况下的扭振动态特征日益受到关注，但目前过渡工况下的轴系扭振少有定量分析。针对这一情况，本文建立了过渡工况轴系扭振基础研究模型，并根据各种典型过渡工况轴系激振力矩幅值、频率特性，进行了过渡工况轴系扭振特性的基础研究，从而得出了轴系在过渡工况的一些规律。     

车辆过渡工况基础研究

随着节能和环保要求的不断提高,车辆轴系在过渡工况下的扭振动态特征日益受到关注,但目前过渡工况下的轴系扭振少有定量分析。针对这一情况,本文建立了过渡工况轴系扭振基础研究模型,并根据各种典型过渡工况轴系激振力矩幅值、频率特性,进行了过渡工况轴系扭振特性的基础研究,从而得出了轴系在过渡工况的一些规律。     

船舶模拟推进装置的结构设计及其试验研究

基于结构相似性原理，提出了一种以柴油机喷油泵为激振源的船舶模拟推进试验装置。讨论了模拟推进装置的系统结构以及扭振测试诊断原理，通过对轮子不平衡、轴系不对中、轴承磨损、油压负载激振和多缸断油等工况的扭振特性试验，验证了模拟推进装置是一种理想的船舶轴系扭振试验和软件性能测试设备。     

内燃机轴系可控扭振模拟试验台的研制

设计并建造了一种双电机结构的内燃机轴系可控扭振激励模拟试验台.试验台以调速直流电动机作为转速驱动装置,发电机作为扭振激励源.可控扭振激励采用单片机技术,通过改变单片机提供的PWM信号的频率和占空比,来调节发电机励磁电流,以达到对扭振激励频率的控制.该试验台工作转速、扭振激励可调范围大,信号采集、分析处理及存储均可自动完成,能满足多种轴系不同工况的试验要求.对某无裂纹轴系和裂纹轴系进行了扭振试验研究,试验结果表明:无裂纹轴扭振优势频率在60Hz,而裂纹轴扭振优势频率集中在20Hz左右.     

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。     

三缸汽油机的轴系扭振分析

运用EXC ITE Designer软件对某三缸汽油机的轴系扭转振动进行了分析,求出了系统的自振圆频率、临界转速、扭振振幅和转速不均匀性,并对轴系的扭转振动情况作出总结与评价。计算结果表明:该三缸汽油机的轴系扭振情况良好,与实际使用情况相符。     

基于BP神经网络的柴油机轴系扭振减振器优化设计

介绍了一种新的轴系扭振优化手段.利用有限元结合多体动力学的方法,对某X8170ZC型柴油机轴系扭振情况进行研究.建立了轴系扭振仿真虚拟样机,其中主轴颈与主轴承、连杆大头与曲柄销采用非线性连接单元,使轴系扭振仿真更接近实际情况.其次,建立了扭振减振器优化目标函数,引入BP(Back Propagation)神经网络对减振器进行参数优化设计.其中,BP神经网络的学习过程采用仿真提供的数据.优化结果表明,利用该方法进行轴系扭振优化设计切实可行,降低了轴系工作转速范围内的共振振幅,由优化前的0.14°下降到0.08°.     

大型汽轮发电机组轴系扭振的动频研究

在考虑轴系动态条件的基础上，推导了动频问题的轴系扭振模型，并在有限元方法的基础上研究了轴系的几何结构和工作转速的高低等因素对轴系扭振的影响，进而给出了多盘转子扭振动频的判定准则。还对某300MW汽轮发电机组轴系扭振的动频问题进行了研究，得出了现有转速下的汽轮发电机组轴系扭振可以不考虑动频影响的结论。     

变频辅机振动特性分析与抑制方法研究

从变频电动机谐波扭矩机理出发,理论分析了变频工况下谐波扭矩特性以及产生扭振结构共振的原因,得出脉动谐波扭矩的计算公式。建立了转子动力学模型,模拟分析了脉动谐波扭矩对轴系的影响,得出在变频工况下机组电动机侧联轴器处脉动谐波扭矩值最大。相应地给出了一种扭振抑制方法,结果表明,刚度阻尼质量系统可明显降低脉动扭矩幅值。     

汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

顶置式配气机构凸轮轴扭振试验

为分析凸轮轴扭振对配气机构影响,通过配气机构扭振实验,研究利用PCI高速A/D数据采集卡对轴系扭振的测量方法,介绍了扭转角信号的提取过程,测量了凸轮轴动态扭矩,分析扭振随工况变化的关系,随后讨论扭振对配气机构影响。结果表明:凸轮轴在整个转速范围内其最大扭振角基本稳定在0.31°左右(小于0.5°视为安全);扭振随转速升高,影响变大,并影响配气正时。     

轴系振动的多体动力学仿真分析

以某直列6缸柴油机曲轴系为研究对象,通过多体动力学非线性分析的方法对该轴进行了振动研究.首先建立了曲轴等部件的有限元模型,采用子结构的概念,对有限元模型进行模态缩减,然后运用AVL的发动机仿真模块EXCITE建立多体动力学仿真模型.预测轴系振动特性,将计算的扭振结果与实验结果进行对比,计算的扭振结果与实验结果吻合性较好.并进一步研究了飞轮惯量的改变对轴系扭振的影响.     

双质量飞轮性能参数优化设计方法

双质量飞轮用于降低汽车传动系统怠速工况和常速行驶工况下的扭转振动.在怠速工况下发动机、双质量飞轮与传动系统组成的多质量扭振模型的基础上,建立了双质量飞轮第1、2阶设计模型,并推导出双质量飞轮转动惯量、怠速级扭转刚度与系统固有频率的关系,结合减振原理,建立了其转动惯量分配和怠速级扭转刚度的设计方法;根据双质量飞轮的工作原理,推导出行驶级扭转刚度与发动机最大转矩、怠速级扭转刚度的关系,并以避免低速区和常速区动力传动系统发生主谐次扭转振动为目标,建立了多级扭转刚度的设计与优化方法.发动机的扭振试验验证了设计模型和设计方法的正确性,怠速工况下第1阶固有频率降至7.9,Hz,行驶工况下双质量飞轮对发动机速度波动衰减了80%左右.     

基于轴承座振动信号检测的轴系扭振监测方法实验研究

提出了一种基于轴承座垂直方向振动信号检测的轴系扭振监测与诊断的新方法,建立了扭振监测与诊断的理论模型,给出了轴系扭振故障存在与否的诊断准则。实验结果表明:该方法在保证轴系扭振监测实时性的同时,能够准确、有效地判别出冲击载荷下的扭振故障,能够清楚地显示轴系的前两阶扭振固有频率上的振动响应分量,且验证了所提出的扭振故障特征参数在很宽的转速范围具有良好的稳定性。研究结果为汽轮发电机组轴系扭振故障在线监测提供了一种新的有效方法。     

配气机构激励力对柴油机振动特性影响研究

基于多体动力学和有限元方法,对柴油机运动件,包括曲柄连杆机构、配气机构以及齿轮传动系统进行了仿真分析,得到配气机构的凸轮轴承力、气门落座力和摇臂激励力等激励力。建立某柴油机结构有限元模型,研究了配气机构激励力对柴油机整机及主要部件振动特性的影响。结果表明:配气机构激励力对柴油机整机总频段振动有一定影响,其中对1 000 Hz以下频段影响较大,而1 000 Hz以上频段影响不大;对气门室罩、气缸盖和机体上侧振动影响比较大,对机体下侧和油底壳影响相对较小。     

发动机飞轮转速的传递函数分析

就如何分析曲轴的扭振对飞轮瞬时转速的影响进行了探讨。提出了采用各缸转矩到飞轮转速的传递函数分析新方法，并对各缸传递函数的分布特点进行了研究。在曲轴角度域及其频率域内建立了离散的弹性曲轴模型，利用该模型与刚性曲轴模型的飞轮输出响应对比，研究了发动机各缸不均匀与扭振对飞轮转速波动的相互关系。结果表明：扭振在高速工况下的影响较大，且当各缸工作不均匀程度较大时，其影响相对较小。     

某发动机飞轮连接圈固定螺栓连接可靠性分析

利用AVL Excite Designer软件建立了某发动机曲轴系扭转振动模型,获得飞轮端最大输出扭矩。利用Hypermesh软件建立曲轴系有限元模型并施加飞轮端输出的最大扭矩,对飞轮连接圈固定螺栓的连接可靠性进行仿真分析。结果显示,飞轮连接圈固定螺栓数量由9个减少为6个后,飞轮连接圈与飞轮接触面最大相对滑移量增加约10%,依然满足设计要求。因此,可以减少3个飞轮连接圈固定螺栓,实现降成本目的。     

周向弧形弹簧双质量飞轮设计方法研究

根据周向弧形弹簧式双质量飞轮结构及工作原理,基于怠速工况和正常行驶工况下所建立的发动机、双质量飞轮与动力传动系统的多质量扭振模型,提出了周向弧形弹簧式双质量飞轮第1级扭转刚度的取值方法以及双质量飞轮转动惯量分配方法.根据弧形弹簧的布置形式,分析了第2级扭转刚度与第1级扭转刚度的关系,提出了第2级扭转刚度的取值方法.采用普通离合器式扭转减振器,动力传动系统在怠速工况下第1阶扭振频率在15～20Hz之间,与发动机怠速接近,容易发生扭振.利用此方法为某轿车设计了周向弧形弹簧式双质量飞轮,并对该车的动力传动系统进行了模态分析与振动试验验证.研究结果表明:怠速工况下,第1阶扭振频率降至9Hz,远低于怠速;正常行驶工况下,在正常行驶速度范围内未发生主谐次扭振,并对发动机的速度波动削减了67%,具有良好的减振效果.     

基于润滑油颗粒效应的柴油机轴系扭振特性研究

以船用中速机顶环为研究对象，基于混合润滑模型、微凸体接触模型和颗粒承载模型，引入颗粒的粒径和质量浓度，提出了一种活塞环-缸套液固两相润滑模型，分析了颗粒的承载能力、摩擦力、摩擦功耗，探究了固体颗粒对中速机润滑性能的影响。在此基础上，以往复摩擦机为研究对象建立了考虑摩擦力矩的轴系扭振计算模型，以此分析含颗粒润滑状态对扭振的影响并进行了试验验证。研究表明:固体颗粒使活塞环-缸套间的最小油膜厚度和摩擦力增大；柴油机轴系的扭振增大，其中2、4谐次对应扭角增大的比例最大。     

基于ADAMS—ENGINE的曲轴轴承润滑分析

针对主轴承,建立了含油膜润滑的曲柄连杆机构动力学模型,建立了曲轴主轴承的耦合模型,得到了曲轴轴心轨迹曲线,最小油膜厚度。同时分析了发动机转速、温度及轴承间隙对轴心轨迹和油膜最小厚度的影响。