内燃机轴系扭转振动控制技术研究与发展

基于系统的调研与分析,总结内燃机轴系扭转振动控制技术的研究与发展情况。对内燃机轴系扭转振动控制技术的计算分析、测试与校准、衡准、控制方法以及扭振减振器优化设计、扭振监测诊断与智能控制、新型扭振减振与传动装置等研究及进展进行分类介绍与总结,可为全面概括性地了解该领域的技术发展提供参考。     

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°.     

基于动力学的某柴油机曲轴系扭振分析

采用动力学方法,建立了一个包括减振器和飞轮的某柴油机曲轴系扭振分析模型。着重进行了减振器频率的选定,并对选定减振器频率后的曲轴系扭振行为进行了仿真分析。结果表明,该轴系的扭振指标均在可接受的范围内,扭振行为较好。     

基于遗传算法的柴油机硅油减振器动态匹配优化设计方法

为提高硅油减振器匹配设计的准确性和效率,建立了柴油机曲轴系统多自由度计算模型;然后根据减振器系统工作时动态平衡的建立过程,进行轴系的扭振响应和减振器温升的计算;最后,建立优化匹配设计的数学模型,采用遗传算法,对以曲轴扭振响应的幅值、减振器工作温度和最小质量为目标进行优化求解,实现了硅油减振器的多目标的自动匹配设计的优化。柴油机台架试验证实了优化计算结果的准确性。     

内燃机扭振减振器选型及性能优化设计技术

为了保证内燃机运行的可靠性和低噪声,避免内燃机曲轴因扭转振动而损坏,需要配置应用各种类型的扭振减振器,以保护内燃机曲轴免受扭转振动的损坏。归纳总结扭振减振器的主要型式及其选型依据,研究分析橡胶、硅油、卷簧、板簧、弹簧扭振减振器的用途和性能等,以及优化设计、静动态试验方法,并介绍一些新型减振器及应用。     

400CaX—5型舰用柴油发电机组轴系扭振分析

本文介绍了12V180ZCaD—2型柴油机台架系统和400CaX—5型柴油发电机组轴系扭转振动的特性分析。柴油机在试验台架上分别带有硅油减振器、弹性联轴器和水力测功器等以不同的组合形式进行扭振试验和计算,较全面地分析了柴油机的扭振特性,验证轴系当量参数和硅油减振器的效果,在此基础上,对柴油发电机组进行扭振计算和测试,分析机组在正常工作范围内的扭振特性。     

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。     

簧片滑油型扭振减振器设计方法及验证

介绍了一种簧片滑油型扭振减振器设计方法。首先使用简化模型通过动力吸振理论的最佳定调比和最佳阻尼比针对轴系扭振最主要谐次进行控制,初步确定减振器的减振特性参数;再使用详细模型通过轴系扭振计算进一步调整特性参数,使扭振控制效果达到最优。然后根据参数设计结果开展结构设计,主要介绍了扭转刚度和阻尼系数两个特性参数相关的结构设计方法。最后进行设计检验。将该方法应用到HND 622V20CR柴油机的减振器设计中,显示:所设计的簧片滑油型扭振减振器与原扭振减振器相比减振效果优势明显。     

EQB210柴油机曲轴扭振减振器优化设计研究

介绍了EQB210柴油机匹配橡胶扭振减振器和硅油橡胶复合式扭振减振器的优化设计研究过程.研究表明:橡胶扭振减振器难以满足最佳优化设计要求.即橡胶的阻尼较小;硅油橡胶复合式扭振减振器可以满足最佳优化设计要求,即用硅油满足阻尼要求,用橡胶层满足刚度要求;硅油橡胶复合式扭振减振器的减振效果优于橡胶减振器,可使对曲轴轴系扭振影响最大的4.5次和6次扭振振幅的最大值下降35%以上;多质量当量模型扭振计算数据与试验测量数据的一致性较好.     

12V135AZ柴油机轴系自由扭振特性的灵敏度分析及系统参数的修改

本文提出了一种内燃机轴系扭振调频的新方法。并以12V135AZ柴油机轴系为实例,分析了自振本征对轴系各参数的灵敏度,建立了修改系统参数的数学模型,为有效地建立轴系扭振离散模型及改变轴系临界转速的系统动力优化设计提供了依据。     

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。     

弯曲振动减振器对扭—弯减振器扭振减振性能的影响研究

本建立了扭－弯减振器的理论模型，推导了发动机安装扭－弯减振器后轴承系扭振的振幅表达式，研究了该类减振器的基本振动特性，从理论上探讨了弯曲捱劝减振器参数对扭－弯减振器扭振减振性能的影响。     

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。     

柴油机曲轴系统扭振协同仿真及试验研究

对柴油机曲轴系统进行了扭振研究,在推导V型柴油机相对振幅矢量和的基础上,确定了V型6缸柴油机的主强简谐。采用GT-SUITE建立该V型6缸柴油机曲轴系统动力学协同仿真模型,并通过试验数据校核模型。对柴油机断油和停气门两种变排量方案进行了仿真研究。结果表明:变排量后轴系扭振角位移幅值显著增加,停气门方案较断油方案幅值大。     

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。     

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。     

功率不均衡状况下评价和改善内燃机轴系扭振性能的研究

作者以6L240柴油机为例,通过计算分析得出了多缸柴油机各缸功率不均衡状况下不同功率偏差率与所对应的曲轴扭振振的统计特性,为正确评价同类发动机的扭振性能提供了一定的依据。此外,通过理论分析,找到了进一步改善轴系扭振性能的有铲途径,并通过计算进行了验证。结果表明：能将最差情况下的扭振振幅减小约50％。从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

6110/125Z柴油机轴系扭振与减振研究

针对6110／125Z柴油机飞轮螺栓断裂问题对柴油机轴系进行扭转振动分析，改进扭振减振器设计减小曲轴后端附加扭振力矩，解决了飞轮螺栓断裂问题。