基于Virtual Engine的正时系统动力学分析

本文应用Virtual Engine软件对某汽油机正时系统进行动力学分析。考虑链条张紧力,张紧器位移等性能需求,以及VVT的影响等优化选取高压油泵凸轮相位角,并通过试验手段,评价该分析结果的有效性。     

正时皮带用自动张紧轮

针对汽车发动机凸轮驱动中正时皮带在运转过程中张紧力不稳定,易产生振动和噪声的特点,开发了正时皮带用自动张紧轮。张紧轮轴承中心偏离于多盘阻尼器的摆动中心;利用摆动中心位置的偏移来调节皮带张紧力。张紧力由拉力弹簧或扭曲螺旋弹簧决定。这种张紧轮的结构减小了张紧力的波动,把张紧力控制在合理的范围内,降低了振动和噪声。     

张紧器布置对多楔带附件驱动系统动力性能的影响

多楔带附件驱动(Serpentine Belt Accessory Drive,SBAD)系统设计时,张紧器有效系数越大则张紧器维持带中张力稳定的能力越强。文中首先建立了张紧器有效系数表达式,并对其性能进行了分析;研究了张紧器布置对SBAD系统动力性能的影响;以张紧器有效系统最大、带段最大横向振动幅值最小为目标对张紧器布置进行了优化设计。研究表明:张紧器的安装位置越靠近从动轮,越远离SBAD系统中心,对控制带段的横向振动越有利,但张紧器维持带张力稳定的能力变差;张紧器存在一特殊安装角,此时带段横向振动幅值最小,张紧器有效系数也最小;提出的张紧器布置的优化设计方法为实际工作中合理布置张紧器提供了参考。     

正时链张紧器机油消耗量计算

张紧器是发动机正时链系统的关键部件,安装在链条的松边,起到张紧链条的作用。张紧器是一个典型的弹簧阻尼系统,阻尼油腔依赖于发动机润滑系统供油,如果供油不足,油腔中吸入空气,张紧器就会发软。发软的张紧器不仅会产生敲击噪音,而且会引起系统振动冲击从而损伤相关部件。因此张紧器机油供应量必须根据具体的应用进行设计。本文通过正时系统的受力分析得到张紧器柱塞波动幅值和机油需求量。分析发现张紧器柱塞波动幅值与转速成反比,因此低速时柱塞波动幅值最大。在本例中,发动机转速越低,张紧器需要的机油流量越大。低转速时润滑油供应设计应该特别关注张紧器的机油需求量。     

一种V型发动机正时链系统的设计方法

提出了一种V型发动机正时链系统的设计方法。采用一个惰轴链轮将链条的松边分为两段,并分别采用两个张紧臂组件和两个张紧器对链条的松边进行张紧,从而减小了张紧器柱塞的工作行程,使系统结构紧凑。进行了正时链条的选择计算及其静强度验算,并进行了相关试验研究。试验结果表明,该种V型发动机正时链系统的设计方法是科学的、可行的,采用该方法设计的V型发动机正时链系统的平顺性能和耐磨性能优良。     

多楔带传动系统轮——带振动的实测与计算方法研究

以一典型的由驱动轮、从动轮、张紧器和多楔带组成的三轮—带系统为研究对象,并对多楔带传动系统中轮的旋转振动、带的横向振动、张紧臂的摆动角度进行实测。针对三轮—带传动系统轮—带耦合振动,建立相应的数学模型。模型中,将带简化为轴向运动弦线,计算时应用Garlerkin法将带的时间—空间连续方程离散成为时间函数与空间函数之积。计算从动轮旋转角度波动、从动轮—带的滑移率、带段中点的横向振动位移、带横向振动的固有频率,并和试验值进行对比分析。结果表明,计算值与实测值吻合较好,从而计算模型和测试方法的正确性得到验证。该测试方法和计算方法对诸如发动机前端附件驱动系统等复杂的多楔带附件驱动系统动态特性的设计具有参考价值。     

汽车发动机正时链系统噪声特性分析

汽车发动机配气正时机构的噪声是发动机机械噪声的主要来源之一,直接关系到发动机的动力性能。通过发动机缸盖反拖系统试验台,进行了润滑油温度、润滑油压力、曲轴转速等在不同交叉组合条件下的噪声特性测试,提出了获取正时传动噪声特性的新的试验手段和方法,试验过程专注于正时传动链条以及凸轮轴的机械噪声,与其他形式的链传动噪声试验相比,更加接近于正时链系统实际运行的工况。研究表明,通过改变张紧器油压和润滑油温度能够有效降低正时传动系统整体噪声水平,对正时传动系统的研发具有重要参考价值。     

多轴齿形链系统曲线张紧约束布局设计及其张紧特性的研究

曲线张紧是汽车发动机正时链系统的常见约束方式,其布局设计直接关系到正时链系统的振动特性、噪声特性、平顺特性。通过某款发动机正时齿形链系统设计实例,解析了三轴系统的链条张力特点,并进行了张紧器的张紧力与松边张力的定量描述。通过缸盖反拖系统试验台测试了不同转速条件下的张紧力,以及特定转速的曲轴转矩,得到了正时链系统的载荷循环特性。结果表明,在保证正时链系统动力性能的基础上,张紧约束应综合考虑吸纳正时链的磨损伸长,以及张紧力的施力方向,还要兼顾正时链的静强度安全裕度。研究结论对链条在汽车发动机中的应用具有重要意义,同时对多轴系的链传动系统设计也具有一定的借鉴作用。     

海底铺缆用四履带张紧器设计

介绍了海洋工程领域铺管张紧器的作用及铺设管线的分类,结合设计的张紧器三维模型对四履带铺管张紧器的各个组成部分、各部分的连接关系进行了论述,结合工况分析了张紧器在作业工况和生存工况时分别要考虑的问题,结合具体的设计参数要求分析了张紧器在设计时需要考虑的问题。     

多楔带传动系统的频率灵敏度分析

为了对实际多楔带传动系统进行振动分析与设计优化,系统地研究多楔带传动系统的固有频率对关键设计参数的灵敏度。给出反映带轮、张紧臂等离散部件转动振动与各段皮带这类移动弹性体横向振动之间彼此耦合的运动方程。根据方程耦合与否以及求解的需要将该系统一分为二。对于具有运动耦合的子系统,建立矩阵形式的自由振动方程,推导出固有频率对设计参数的灵敏度表达式,由此导出固有频率对自动张紧机构设计参数和皮带传动速度的灵敏度的显式计算式。针对一多楔带传动系统,计算固有频率对张紧臂长度、扭转弹簧刚度、安装角以及带速的灵敏度,并运用有限差分法结果予以验证。