发动机平衡 单缸往复装置平衡重的尺寸和惯性矩计算

用计算法来确定曲柄机构所需的平衡重的尺寸和惯性矩时,当然应以往复和旋转质量的详细情况为依据。在单缸发动机中,通常、实际上仅平衡往复质量的0.5到0.6和全部回转质量。如把这些质量做成两块平衡重,则在每个曲柄上装上一块。在1953年7月发行的“大洋洲工程师”(Austrlasian Engineer)杂志上发表过 W.H.Schneider 的一篇题为《往复质量的平衡》(Balancing of Reciprocating Masses)的     

现代先进发动机技术——平衡和振动(1)

<正> 4 单缸发动机往复运动件的平衡 通过向后延长曲柄销两侧曲柄臂的长度,可以使垂直平面内活塞和连杆往复运动质量达到完全平衡。当曲轴转动时,方向相反的往复件和平衡块质量在垂直平面内的余弦分量彼此呈镜面影像,因此,双方相互抵消(图 25)。于是,在下行行程,第一个1/4圈0°-90°区域,垂直平面内的往复力和     

现代先进发动机技术——平衡和振动(2)续

<正> 5.5 直列四缸机采用双平衡轴平衡二次惯性力 当直列四缸发动机一对曲柄销到达上止点或者下止点时,四个活塞和连杆的二次惯性力均达到最大值,方向均指向上止点。如果发动机气缸排量大于2 L,那么,在一定转速下发动机的垂直振动很显著,表现在发动机工作粗暴和振动强烈。 配置双平衡轴和平衡重可以抵消不平衡的二次惯性力,平衡重产生的离心力大小与四个气缸的二次惯性力相等(图61a-d)。平衡轴安装在曲轴下方,转动方向彼此相反,平衡轴由一对啮合齿轮驱     

单缸发动机惯性力测试校正理论与实验的研究

单缸发动机中曲柄连杆机构的惯性力的大小与方向对车辆的振动和舒适性有相当大的影响,在中小排量的发动机中一般采用过量平衡调整一次惯性力的方法,但长期以来缺乏有效的实验研究手段。讨论了单缸曲柄连杆机构的理论惯性力曲线“力椭圆”和实验惯性力曲线“力8字”的关系,提出在摆架上逐点偏移气缸进行惯性力实验的方法,得到的实验惯性力曲线完全反映了惯性力的主要参数。在单缸发动机惯性力数学模型的基础上,研究了曲柄连杆机构的合成旋转质量的位置及与往复质量的比值这两个重要的设计参数与一次最大惯性力、主趋角、不平衡率的变化关系,讨论了单缸发动机惯性力参数选择依据。提出了惯性力参数的实验校正算法。     

曲轴偏置式三缸机的平衡性理论分析与研究

为研究曲轴偏置式发动机的平衡性,应用数学几何理论推导并改进了传统曲轴偏置式发动机曲柄连杆机构的运动学解析方程。基于改进的解析方程对偏置式三缸发动机的平衡性进行分析研究,推导出应用单轴平衡与曲轴过量平衡方法完全平衡一阶往复惯性力矩的平衡轴与平衡重布置相位计算公式;应用虚拟样机技术,对采用同一套曲柄连杆活塞组的偏置式三缸机和对心式发动机的平衡性进行对比分析验证。研究结果表明:曲轴偏置未改变三缸发动机平衡性但平衡相位发生了改变,改进的平衡理论可以准确描述曲轴偏置发动机运动规律,新的平衡方法可以实现一阶惯性力矩的全平衡,相比传统平衡方案提高了剩余往复惯性力矩幅值的均匀性,最大幅值减小约14.5%。     

曲轴组件设计

6.1 曲柄的设计应该称曲轴为发动机的脊椎骨,因此它必须具有足够刚度和强度。一根即使在强度上设计得可靠的曲轴,假如,因爆发载荷而引起挠度过大时,轴承也可能损坏造成故障。另外,折断的部位多为曲柄销和曲柄臂、曲柄和主轴颈接合的过渡圆角处,因此,过渡圆角R应该尽可能地大。高速发动机的曲轴有整体式(锻造后进行机械加工)和组合式两种,不论那种均应满足下列条件。     

基于多体动力学的发动机曲柄连杆机构平衡性研究

分析了曲柄连杆系统的受力情况,针对某款摩托车发动机曲柄连杆系统分安装平衡轴和不安装平衡轴两种情况采用多体动力学软件ADAMS进行了动载荷平衡性分析,以数据的形式比较了两种曲柄连杆系统的优缺点,为发动机曲柄连杆系统的设计提供了理论依据。     

V型双缸发动机惯性力测试及其调整方法研究

在分析V型双缸发动机惯性力数学模型的基础上,研究了理论惯性力曲线“力椭圆”和实验惯性力曲线“力八字”的关系,研究了曲柄连杆机构的合成旋转质量的位置及与往复质量的比值这两个重要的设计参数与一次最大惯性力、主趋角、不平衡率的变化关系,讨论了V型双缸发动机惯性力参数选择依据,提出了惯性力参数的实验校正算法。     

中小型柴油机的简易修理(续八)

<正> 7 曲轴的修理曲轴是柴油机中极其重要的零部件,它承受着连杆传来的作用力,并把往复运动变为旋转运动,由输出端传出工作动力。曲轴一般用中碳钢、中碳合金钢或球墨铸铁制造。曲轴是由前轴、主轴颈、曲柄销、曲柄臂、平衡块及输出法兰等组成(图49)。     

6160A—1型柴油机曲轴疲劳损坏实例

编者按:疲劳破坏实质上是材料由于承受交变应力的作用,虽然应力小于比例极限,但因应力循环次数过多,材料由于某点处有缺陷或有应力集中而先由这一点开始形成裂纹,这一裂纹逐渐扩大,构件截面不断减弱,而最终导致断裂。同时承受交变扭转应力和弯曲应力作用的内燃机曲轴断裂,大多数是疲劳破坏,即多由有应力集中的地方开始,如曲柄销上的油孔边缘和曲柄臂与曲柄销相交接处等。交变扭转应力作用造成的疲劳破坏,裂纹一般是与轴颈母线呈大约45°交角;交变弯曲应力作用造成的疲劳破坏,则大多发生在曲柄臂与曲柄销之间的内肘(内接合圆角)处。本文所述实例,可以断定是由交变扭转应力作用造成的疲劳破坏,除应按规程操作外,还应从油孔的加工质量上查找原因,改进工艺,减少应力集中。     

一些中速柴油机曲轴的变形

环氧树脂做成的单拐和双拐曲轴模型上有自由扭转和约束扭转负荷,在曲柄销上有径向力和切向力,在主轴颈上有轴向力、径向力和切向力偶。多数情况是用应力冻结方法固定变形,这比用直接加载更能详细和精确地进行测量。对于一个基本曲拐,在56个试验中,研究了曲柄臂形状变化的影响、主轴颈和曲柄销扭转角、曲柄臂开度以及主轴颈的倾斜度和位移。英国内燃机研究协会预测扭转变形的试验方法表明是可靠的。径向面弯曲变形可以用应变能计算方法来预测。     

现代先进发动机技术——平衡和振动(2)

<正> 4.14 90°V型单平面曲轴八缸发动机平衡 除了每个曲柄销不是支承一个连杆大头,而是支承两列气缸一对连杆大头之外,曲轴其它结构与直列四缸发动机相同,即所有曲柄位于同一平面,两个朝上,两个朝下(图46)。这意味着任何时候,当一个气缸活塞到达上止点或者下止点时,同一列     

消除连杆渗碳、淬火及磨削缺陷提高曲柄组合整体质量

消除连杆渗碳、淬火及磨削缺陷提高曲柄组合整体质量青岛鸿达机电总厂杨立华，戴明升，王瑞娟前言连杆是曲柄组合的一个重要零件，其质量的好坏直接影响曲柄组合乃至发动机的寿命。连杆曲柄销孔和活塞销孔磨加工目前国内传统方法是用内圆磨床加工。由于连杆加工工艺比较复...     

关于某发动机曲轴结构变更的强度分析

本文通过采用有限元分析软件ANSYS Workbench对某12缸V型发动机曲轴进行结构强度分析,得出该曲轴曲柄销过渡圆角和曲柄臂结构更改前后的应力分布、变形情况,并进行静载安全系数和疲劳安全系数校核比较,确定改进后曲轴可靠性得以提高。     

专利名称：用于V型内燃机的曲轴

一种曲轴包括第一至第六曲轴销，第一至第四轴颈和第一至第九曲柄臂。至少第一、第二、第八和第九曲柄臂上具有相应的整体式平衡物，其用以平衡曲轴。为减小第二和第八曲柄臂与各自相邻的曲轴销组相连接的区域内的弯曲应力，减小了第一和第九曲柄臂的轴向尺寸，[第一段]     

一款新设计发动机的动力学计算分析

以一款新设计发动机为例,详细叙述了针对该机的动力学计算过程,为进一步研究该发动机的平衡打下了基础。计算出的曲柄销理论磨损图,表示了曲柄销的磨损趋势,为结构设计提供了理论依据。     

游梁式抽油机游梁随动平衡仿真分析

针对游梁式抽油机存在曲柄扭矩峰值变化大、工作效率低、能耗大等问题,提出CYJY3-1.5-7HB曲柄平衡抽油机改造成游梁随动平衡抽油机的设计方案。通过建立改造前后抽油机虚拟样机进行仿真分析,结果表明:改造后抽油机曲柄轴净平衡扭矩最大值降低了2.3%,均方根扭矩降低了4.52%,有功节电率为1.53%,曲柄净扭矩曲线变得平缓,负扭矩减少,达到改善抽油机平衡效果、节能降耗的目的。同时仿真结果显示改造后平衡重质量得到了有效降低。研究成果为进一步研究游梁式抽油机游梁随动平衡改造提供了方法和手段。     

摩托车发动机曲轴滚动轴承的受力分析

通过对摩托车单缸四冲程发动机曲轴滚动轴承负荷的分析,了解燃烧气体力、往复惯性力和不平衡旋转离心力对轴承内圈和外圈的影响,分析结果指出：在设计中,适当地选择平衡重质量,才能有效降低轴承内外圈的工作负荷,减少滚动轴承传递的振动,减小轴承磨损。     

MAN-B＆W四缸柴油机一阶力矩平衡器

<正> 1 一阶与二阶不平衡力矩发动机不平衡旋转及其往复质量将产生一阶与二阶不平衡力矩。(图1)。这意味着不平衡力矩分别以等于发动机转速或二倍于发动机转速的频率周期性地变动着。因为这些不平衡力矩相当大,在某些不利的情况下它们可能会激起船体振动。但必须指出4缸机的一阶不平衡力矩的大小仅约为二阶不平衡力矩之半。     

油锯发动机平衡重的优化(OPT)计算法

近年来,由于电子计算机技术在国内得到了迅速的发展。运用一般力学公式上机计算油锯发动机平衡重已有一些先例。但是这种力学计算法由于受到待定平衡系数的限制,只能得到相对精确的平衡重。本文描述了一种应用优化(optimization)技术,建立发动机平衡重的数学模型,并从确定最佳平衡系数的角度出发,求解发动机的最佳平衡重,以达到最佳的部分平衡效果的方法。这在我国油锯发动机设计中是一个新的尝试。也是一般力学计算法所不能解决的问题。为了便于设计者应用,最后还给出了几组计算机解出的模拟数据。