曲轴轴承轴心轨迹测试及分析研究

传感器布置困难限制了柴油机曲轴轴心轨迹试验测量方法的应用。为此,设计了曲轴轴承轴心轨迹的试验装置,采用实际柴油机的曲轴和轴承构成试验装置的主体,由电机带动曲轴旋转,模拟曲轴运转。在其中的一个轴承的同一个横截面上布置了两个相互垂直的电涡流位移传感器,测试曲轴与位移传感器之间的相对位置变化,并据此得出轴心轨迹图。由于实测的位移信号存在噪声,直接利用该信号得到的轴心轨迹误差很大。设计了低通数字滤波器对位移信号进行了滤波处理,得到了符合实际轴承负荷分布规律的轴心轨迹图。实测数据验证了该方法的可行性。     

供油提前角对内燃机曲轴主轴承动力学的影响

为研究内燃机曲轴主轴承动力学的影响因素,建立曲轴一轴承柔性多体系统动力学仿真模型,在不同供油提前角的基础上建立曲轴主轴承轴心轨迹运动方程,采用有限差分法与欧拉方法相结合求解有限长滑动轴承雷诺方程,得出曲轴主轴承轴心运动轨迹及整周油膜压力分布。分析结果表明:曲轴主轴承轴心轨迹随供油提前角的增大而有向轴承中心移动的趋势,最小油膜厚度随供油提前角的增大而增大,因而在内燃机设计初期应当充分考虑供油提前角对内燃机曲轴主轴承动力学的影响。     

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。     

曲轴-轴承系统计入曲轴变形的轴承摩擦学性能分析

内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用,而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内,仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴-轴承系统为研究对象,进行计人曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和曲轴轴承负荷,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形,采用动力学法计算轴承的轴心轨迹。结果表明,计人曲轴变形的影响时,轴承前后端面上轴心轨迹在局部位置有明显变化,某些时刻附近轴承最大油膜压力增加明显,绝大部分时间轴承最小油膜厚度有不同程度减小,轴承油膜压力的分布状况发生了变化,产生了偏布。     

曲轴系统多体动力与油膜动力润滑耦合的数字化仿真研究

利用ADAMS以及MATLAB建立了某四缸机曲轴轴系与流体动力润滑的主轴承耦合多体动力学模型,得到了主轴承载荷、轴心轨迹及油膜最小厚度等数据。研究分析得出:与使用简化的转动约束轴承及线性轴承相比,考虑流体动力润滑耦合作用后,轴系得到的主轴承载荷及轴心轨迹的工作规律更接近实际系统。仿真得到的油膜轴承最小厚度及其工作特性为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的轴心轨迹图及最小油膜厚度图,并据此对轴承的工作状况进行分析。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差;同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的轴心轨迹图及最小油膜厚度图,并据此对轴承的工作状况进行分析。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差:同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

基于柔性多体动力学的发动机主轴承润滑仿真分析

针对某发动机的主轴承,在ADAMS/Engine模块中建立了其曲轴系柔性多体动力学与动力润滑耦合的仿真模型.通过计算得到了曲轴的轴心轨迹、最小油膜厚度,并比较了转速、温度和轴承间隙对最小油膜厚度的影响,从而为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据.     

某大功率柴油机曲轴及主轴承受力和运动分析

本文首先利用有限元软件ANSYS对某型中速V16柴油机的曲轴进行强度计算分析。计算了曲轴在不同气缸发火时,曲轴的应力情况。然后又利用AVL-Designer对曲轴的强度再次进行分析校核,另外对主轴承工作情况进行计算分析,分析各主轴承的受力情况,轴心轨迹及润滑情况。     

单缸机主轴承轴心轨迹的测量

介绍了采用电涡流传感器组成轴心轨迹测试系统。该系统可测量内燃机主轴承的油膜厚度、油膜温度、曲轴转角、转速、轴心轨迹和最小油膜厚度。在S195柴油机上进行了多工况的实测，分析了负荷对油膜厚度和轴心轨迹的影响。为了提高测量精度，采取了一系列有效的措施，并对测量结果进行了误差分析。     

柴油机滑动主轴承磨损的应变法监测

以 4 12 0 SG型柴油机为例 ,计算了在不同轴承间隙下轴承的负荷、主轴颈轴心轨迹和纵向油膜力。通过模拟试验实测了第 4档主轴承在不同轴承间隙状态下的纵向应变 ,对比了纵向应变与纵向油膜力 ,分析了纵向应变时域和频域特征 ,确定了应变信号与主轴承间隙之间的关系 ,从而证明了用应变法监测柴油机滑动主轴承磨损状态的可行性。     

柴油机主轴颈运动惯性的理论计算及诊断应用

提出了柴油机滑动主轴承轴颈运动惯性的计算方法，通过对主轴颈垂直运动惯性的理论分析和主轴承磨损故障的模拟试验，揭示了柴油机机身侧面冲击振动的仙部激励源及其与柴油机工况，润滑油温度和主轴承间隙的内在联系，提出了一种新的在线监测柴油机滑动主轴承磨损故障的振动诊断方法。     

D114柴油机曲轴圆角淬硬磨削工艺

D114柴油机曲轴原采用精加工后软氮化工艺,不仅主轴颈跳动难以达到图纸要求,而且曲轴综合性能不高,成为114柴油机发展的一大主要问题。圆角淬硬曲轴是柴油机曲轴的发展方向,但磨削后在主轴颈、连杆颈易产生表面烧伤及磨削裂纹等现象。本文主要介绍圆角淬火曲轴磨削工艺的攻关过程及解决方案。     

斯太尔汽车WD615发动机曲轴的修复

介绍了斯太尔汽车WD615柴油发动机常用的45号钢曲轴在轴颈圆度或圆柱度超过0．05mm或轴颈直径小于允许尺寸时分别采用“减级必氮化”和埋弧自动堆焊后进行渗氮处理的方法。运行试验结果表明,轴颈恢复到名义尺寸的曲轴寿命最长的达到11万km,最短的也超过6万km;未出现过主轴瓦或连杆轴瓦异响、拉瓦或抱轴的事故。并介绍了曲轴磨削后恢复轴颈名义尺寸的方法。     

12V240ZJ型柴油机继续强化后曲轴轴承模拟评价

对12V240ZJ型柴油机进一步强化后,主轴承和连杆大端轴承的可靠性进行了分析计算。采用Southwest Crank/Bearing轴承计算程序进行数值计算,然后用EXCEL表做图形分析,得出最小油膜厚度、最大油膜压力、空载负荷线变化角、轴心轨迹、油膜分布等参数和图形。由油膜分布图确定轴颈最佳油孔位置,并对其余参数进行了评价。分析了两种发火次序(即连续和间断)对轴承可靠性的影响。     

考虑曲轴倾斜和摩擦接触的主轴承润滑分析

采用有限元、多体动力学和弹性流体动力润滑理论来联合计算16V240ZJB型柴油机主轴承的润滑情况,将曲轴当作弹性体,以考虑曲轴的弹性变形对主轴承润滑状态的影响.曲轴工作过程中受外力的作用,会产生弹性弯曲变形,使主轴颈在主轴承内倾斜,甚至与主轴瓦的边缘发生摩擦接触,本文采用了Greenwood-Tripp粗糙接触模型计算接触摩擦力.根据AVL相关标准评价了润滑计算结果,九个主轴承均润滑良好,其中第8主轴承粗糙接触压力最大、油膜厚度最低,润滑的情况相对最恶劣.     

曲轴连杆轴颈中心距测量方法改进

介绍了柴油机曲轴连杆轴颈中心距的测量方法,分析了传统中心距检测的方法所带来的误差。详细介绍了专用检具的结构设计,材料选择,并对综合误差进行了分析。改进后的专用检具可以有效保证曲轴连杆中心距测量的精确度,而且操作简便。     

内燃机曲轴轴承和曲轴优化设计的研究现状与展望

论述了曲轴轴承和曲轴优化设计的研究现状和进展,探讨当前曲轴轴承或曲轴单个零件优化设计的弊端,并对如何更加合理进行曲轴轴承和曲轴优化设计提出见解,展望了研究中尚待进一步研究的问题及深入研究这些问题的必要性和重要性。