基于MATLAB的内燃机连杆轴承运动及动力特性分析

通过对内燃机曲柄滑块机构的运动学和动力学分析,得出机构中连杆轴承的运动规律及所受到的瞬态载荷的表达式。利用MATLAB可视化设计工具GUI编制了上述研究的自动化分析仿真系统,实现了连杆轴承运动和动力设计的自动化,为进一步完成连杆轴承设计提供了重要依据。     

基于AVL-EXCITE的内燃机连杆轴承润滑仿真分析

内燃机连杆轴承的润滑状况对连杆轴承的使用寿命影响很大。随着内燃机的不断强化,对连杆轴承性能的要求也相应提高。因此,深入研究连杆轴承的润滑问题以便更加准确地分析和设计轴承的性能便显得日益重要。首先从理论上阐述了润滑状况对轴承工作可靠性的影响,然后针对某发动机的连杆,在AVL-EXCITE中建立了连杆的柔性多体动力学与动力润滑耦合仿真模型。通过计算得到了连杆轴承的轴心轨迹、最小油膜厚度和最大油膜压力等参数,并比较了转速、轴承间隙和温度对轴承润滑性能的影响。研究结果对连杆轴承动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性具有重要意义。     

内燃机连杆轴承的受力分析

内燃机轴承组内燃机运转中承受可燃气体燃烧后产生的爆发压力,发动机活塞连杆运动产生的惯性力,这些力的合力会形成周期变化的冲击负荷,对发动机连杆轴承的冲击很强,为此,深入研究连杆轴承润滑问题,有利于发动机连杆小头轴承的设计,本文基于内燃机轴承设计原理,对连杆轴承进行受力分析。     

低速重载工况下连杆小头轴承变形与润滑耦合分析

连杆小头轴承是内燃机中的关键摩擦副,在低速重载工况下容易发生变形和咬合失效,是影响重型卡车发动机可靠性的重要原因。为揭示低速重载工况下连杆小头轴承的性能,以某6缸柴油机连杆小头轴承为分析对象,考虑连杆小头轴承和活塞销孔轴承对活塞销的摩擦转矩,建立柴油机活塞-连杆-曲轴摩擦动力学模型,在此基础上耦合连杆小头轴承的瞬时弹性变形,对比分析轴承变形对连杆小头轴承润滑性能的影响。研究结果表明：在低速重载工况下,忽略轴承变形可能会使预测的活塞销旋转方向相反;连杆小头轴承在吸气冲程受拉会产生严重变形,并且导致轴承与活塞销间润滑性能下降。     

内燃机连杆结构优化设计研究

内燃机连杆结构较为复杂,在工作过程中易受交变负荷的影响,提升解燃机连杆工作可靠性,可有效避免诸多不确定因素的影响。在计算机技术支持下,逐步优化了内燃机零部件结构设计,进一步提升了内燃机连杆始终处于合理强度和刚度下。基于此,本文就内燃机连杆运动和载荷进行分析,重点研究了连杆优化设计,对内燃机连杆组成、优化设计等内容进行探讨,旨在不断提高内燃机的运行性能。     

柴油机滑动轴承的故障的声发射诊断

轴承是影响内燃机安全运行的重要零件,内燃机的主要运动件中,大多采用滑动轴承。滑动轴承采用流体动力润滑,曲轴的旋转作用形成油楔承载,同时零件表面对油膜挤压产生承载力。内燃机的轴承承载油膜压力由旋转油膜压力和挤压油膜压力构成。主轴瓦和连杆轴瓦在交变载荷下工作,轴承载荷的方向、大小都是周期变化的,所以轴承内不能保持均匀、恒定的承载油膜。在高速、高负荷,特别是在润滑状态不良或进入磨料时,轴承中产生较大的摩擦损失,摩擦损失转变成热量使轴承温度升高,降低润滑油粘度,使承载能力下降,再加上轴承座及轴的变形,润滑油流量不足及变质等,使轴承工作条件恶化,造成轴承损坏,如磨     

高功率密度柴油机连杆大头轴承润滑特性分析

基于全局 Newton-Raphaon 方法和柔度矩阵法对高功率密度柴油机连杆大头轴承的润滑性能进行数值摸拟;耦合求解 Reynolds 方程和弹性变形方程,比较弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承的轴心轨迹与压力分布。结果表明：将全局 Newton-Raphaon 方法与柔度矩阵法结合起来,对高功率密度内燃机连杆大头轴承的弹流润滑进行分析,解决了轴承偏心率大于1时弹流润滑计算难于收敛的问题;考虑表面弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承相比,在最大气体爆发压力附近,油膜压力分布的形状和大小明显发生变化,特别是在轴承的两端处,油膜压力明显增加并接近轴承中间部分的压力。     

稠化剂在多级油中的粘温特性研究

在内燃机的工作过程中,活塞的往复运动通过连杆小头、大头轴承和主轴承变为旋转运动;在活塞作功冲程时,轴承受到很高的冲击载荷,尤其在上半轴承负荷更大,因此在轴承处油膜温度高达140～160℃,受到约10~6s~(-1)高速率的剪切,往往引起轴承各种故障的发生,严重时将轴承烧结。 八十年代国外发动机/汽车制造商已发现在内燃机高温高剪切部位,内燃机油尤其是多级油粘度明显减小,导致轴承各种故障的发生,因此,欧美一些发动机制造商提出了高温高剪切粘度的要求。 近年来,国内一些汽车制造厂家及修理部门从回厂返修的车辆中也发现大量的轴承故障,究其原因,所用的内燃机油,尤其是多级油粘度均偏小,使得油膜强度变差,润滑不良。为此,我们开展了     

基于MATLAB的内燃机连杆大小头孔中心距测量方法研究

内燃机连杆大小头孔的中心距直接影响着连杆的质量、性能等状况,是内燃机连杆的重要参数。本文提出了一种基于MATLAB数字图像处理对内燃机连杆大小头孔的中心距进行测量的方法,实现了对内燃机连杆大小头孔中心距的高精度、非接触测量,为内燃机连杆重要参数的高精度、非接触测量提供了重要依据。     

多缸内燃机曲轴轴承三维轴心轨迹的试验研究

以某四行程四缸内燃机为对象,在内燃机试验台架上进行多工况下的内燃机曲轴主轴承三维(即同时包括轴颈在轴承截面中的平面运动和轴线方向运动)轴心轨迹实际测量。轴颈在曲轴轴承中的位置采用电涡流传感器测量并通过后处理计算获得。结果表明,内燃机工作中,曲轴轴承轴颈存在沿轴线方向的运动;实际内燃机曲轴轴承的轴心轨迹为三维空间曲线;一个内燃机工作循环的曲轴轴承轴心轨迹曲线是不封闭曲线;曲轴轴承轴颈沿轴线方向存在较大的移动量,其数值大于轴承径向间隙;随内燃机转速和负荷增加,轴颈的轴向移动量增大;内燃机转速较低时,轴承轴颈的轴向运动在一个内燃机工作循环中的变化规律具有一定的周期性,变化周期数等于内燃机的气缸个数,而高转速情况下没有明显的变化规律性。     

低气压对发动机轴承性能的影响

以立式单缸柴油发动机为研究对象,分析了低气压对发动机主轴承和连杆大端轴承工作情况的影响。首先建立了考虑气压影响的单缸发动机模型,然后通过实验测得发动机在不同环境气压下气缸内的燃气压力,将此压力作为载荷加载到单缸发动机模型上,利用AVL公司提供的商用软件EXCITE Designer计算得出主轴承和连杆大端轴承的载荷、偏心率和摩擦功率损失。计算结果表明：随着环境气压的降低,发动机的主轴承和连杆大端轴承载荷减小,转速越高载荷减小幅度越大;在转速较低时,随环境气压减小,偏心率的形状变小,轴承工作更稳定,在转速较高时,随环境气压减小,偏心率的形状反而变大,工作不稳定;主轴承和连杆大端轴承摩擦功率损失随着气压减小略有减小。最后,通过实验对计算模型进行了验证。     

连杆锻件大小头端质量的计算方法

连杆是内燃机的一个重要传动部件,连杆小头端通过销与活塞联接,连杆大头端分成两半,由连杆螺栓联接起来,其与曲轴的曲柄销相连。内燃机连杆工作时,连杆小头端随活塞作往复运动,连杆大头端随曲柄销绕曲轴轴线作旋转运动,连杆大小头间的杆身作复杂的摇摆运动。     

以铸代锻稀土镁球墨铸铁连杆

内燃机在工作时,连杆除承受交变拉伸、压缩应力外,还要承受侧向的交变弯曲应力和一定的冲击载荷。由于所受应力复杂和工作条件特殊,要求有较高的安全系数,所以长期以来连杆均采用优质钢,如46钢或40Cr合金结构钢经锻造加工而成。湖北内燃机配件厂于1966年以来,采用我国富有的稀土元素,着手进行稀土镁球墨铸铁连杆的铸造。实践证明:稀土镁球墨铸铁连杆完全能满足内燃机工作要求。1970年已大批量     

降低连杆大小头孔粗糙度的途径：脉冲滚压加工

内燃机连杆大小头孔粗糙度及大小头孔形位公差是连杆生产过程中较难解决的技术问题之一。我厂原来生产的连杆大小头孔粗糙度只能够达到左右,与设计要求糙粗度Ra0.4/有较大差距,严重地影响产品质量,对内燃机机械性能和可靠性都有一定的影响。为了从根本上解决这一问题,我厂采用新技术:脉冲滚压技术较好地解决了这一问题。本文就脉冲滚压的原理,特点和滚压器的结构,制造及在连杆生产中的应用介绍如下: 一、脉冲滚压器的结构及特点脉冲滚压器主要是由凸轮心轴、滚针、滚针架、轴承,导向套及垫圈组成(见图1)     

提高连杆两螺栓孔的精度

<正> 内燃机工作时,连杆承受着周期性气体压力及活塞与连秆惯性力的作用,这些力使连杆产生压缩、拉伸和弯曲应力,这些载荷是交变的,具有冲击的特性。连杆工作环境恶劣,要保证柴油机能正常运转,连杆两螺栓孔精度对其影响很大,提高两螺栓孔质量,这在内燃机行业还是一个难度较大的课题。我厂生产的4102连杆杆身、杆盖见图一:     

多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学耦合问题的研究

从理论上对多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学的耦合问题进行了研究。在纠正了到日前为止被广泛引用的活塞二阶运动方程中的错误的基础上,给出了多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学耦合问题的数学模型。在该模型中,首次在计算活塞二阶运动时考虑了连杆惯性力的影响。并对影响缸套-活塞系统摩擦学行为的主要动力学因素做了深入的论述。最后讨论了缸套-活塞系统摩擦学与动力学之间的耦合作用对活塞侧推力、作用在连杆和主轴承上的力的影响进行了讨论,并据此对它们的传统计算模型作了修正。     

4100型内燃机曲柄连杆机构动力学仿真分析

利用动力学仿真模块对4100型内燃机进行动力学仿真。应用Solidworks对曲柄连杆机构进行三维建模。在只受重力,视曲柄连杆机构模型为刚性体的环境下,对内燃机的动力学进行仿真计算,得到活塞、连杆等机构的特性曲线和转矩曲线,对理论结果与仿真结果进行对比分析,得到曲柄销和主轴承的受力曲线。这些仿真分析结果为内燃机的动力学分析,惯性力平衡和内燃机的减振和振动分析提供一定的设计参考,为进一步改进设计提供参考。     

内燃机的电气工程自动化控制

随着社会技术不断发展,电气工程自动化水平不断提升,而内燃机电气自动化也被应用电气工程控制工作中,使得自动化控制在实际应用过程中稳定高效。本文从内燃机电气自动化研究角度出发,根据其自身特点,总结内燃机电气自动化特性和在电气工程自动化控制工作中的必要性,分析自动化内燃机设备控制系统整体设计思路,深入研究内燃机在电气工程自动化控制中的应用情况。     

面向再制造的小型内燃机连杆设计技术研究

运用面向再制造的产品设计基本概念，在对小型内燃机连杆进行正常失效分析的基础上，提出了对小型内燃机连杆进行面向再制造的设计时，应考虑的主要问题和基本的设计技术。     

内燃机连杆的辊锻—模锻加工工艺

连杆是内燃机中极为重要的零件,形状复杂,质量要求高,生产难度大,市场一直供不应求。原先连杆的加工工艺方法很多,但大多生产率低、制造成本高、工人劳动强度大。鉴于我国内燃机行业的迅猛发展,对连杆的需求量大幅度增加,因此,根据我国锻造行业的实际情况,探索一种新的连杆锻造工艺方法是十分必要的。我们在广泛分析现有内燃机生产对连杆质量要求及国内锻压设备现状的基础上,采用辊锻