发动机曲轴断裂的仿真分析与探讨

以某12缸V型发动机为例,借用法国AMES im4.2.1动态仿真软件,采用频域和时域分析方法,分析了发动机和传动系统扭振的特点.从无激励振型图和Bode图说明了发动机和传动系统的固有特性,从发动机激励下的扭矩和应力曲线图说明了发动机和传动系统的疲劳强度特性,揭示了发动机共振特点,曲轴断裂原因,以及减振器、弹性联轴器和传动系统对于发动机扭振的影响.为车辆设计人员和发动机设计人员分析发动机曲轴断裂问题和车辆设计过程中发动机匹配问题提供了参考数据.     

军用履带车辆发动机—传动系扭振研究

本文对军用履带车辆发动机——传动系统的扭转振动进行了综合研究。文中以国产某主战坦克为对象,通过大量的实车测量和理论计算,对传动系中联轴节的柔度对轴系扭振的影响进行了探讨,对长轴系中各轴段之间扭振的相互关系提出了自己的见解,进而就履带车辆整个动力传动系统的扭振研究模型的建立提出了具体的建议。     

特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析

基于GT-Suite软件建立了某超重型多轴驱动特种车动力传动系统的非归一化多分支扭振力学模型.仿真分析了车辆在驻车变速箱空挡、驻车分动器空挡和车辆行驶3种工况下的扭转固有模态;通过试验获得了以上3种工况下系统的扭转固有模态.对比驻车变速箱空挡工况与驻车分动器工况可知,在联轴器隔振效果较好的情况下,变速箱对发动机的扭振特性影响不大.固有频率在驻车工况和行车工况下会发生偏移,因此,车辆设计时需要同时考虑两种工况.     

基于iSIGHT平台的车辆动力传动系统联轴器刚度优化研究

为减小传动系统扭振响应,基于iSIGHT优化设计平台,集成自编的车辆动力传动系统扭振分析程序建立了反映系统振动的多目标优化模型。该模型以联轴器刚度为设计变量,以多个轴段的附加扭振应力最小为目标,采用Pointer全能优化器求解,实现了联轴器刚度优化设计。优化后,扭振角位移及轴段附加扭振应力都显著减小。结果表明,通过iSIGHT优化平台集成扭振分析程序,形成了一个快速有效的优化系统,对车辆动力传动系统联轴器刚度的设计具有指导意义。     

履带车辆制动器扭振信号瞬时频率特征提取方法研究

履带车辆的制动性能是评判其机动性优劣程度的重要指标之一,发动机引起的扭振在一定程度上会造成制动器制动效果降低,甚至失效。扭振信号常淹没于噪声信号中,因此在分析过程中很难判断所分析的信号是否存在扭振特征。针对上述问题,提出参数优化变分模态分解(VMD)的扭振信号瞬时频率特征提取方法。通过采用粒子群优化算法,以能量熵为适应度函数优化VMD参数,得到最优组合。采用最优参数组合对扭振信号进行降噪和重构,对重构的扭振信号进行零点线性插值,计算两脉冲之间的间隔,得到扭振瞬时转速波动信号。对瞬时转速波动信号进行频谱分析,实现对扭振信号瞬时频率特征提取。惯性载荷扭振实验结果表明：在转子转速为600 r/min、扭振激励频率为50 Hz的条件下,对采样频率为20 480 Hz的位移信号做参数优化VMD能精确提取扭振瞬时频率特征,误差小于1%。     

空压机传动扭杆的改进设计

本文讨论了车辆用空气压缩机传动扭杆设计改进的扭振计算。由于改进设计避开了其共振点,从而使扭杆的使用寿命成数倍地提高,取得了良好的经济效益。     

符号运算在求解车辆传动系扭振中的应用

介绍符号运算方法在用拉普拉斯变换方法求解车辆传动系扭振过程中的作用．针对弹性联轴器的匹配计算，给出了具体求解实例．实践表明，与传统的纯数值计算方法相比，符号运算方法可以方便准确地处理车辆传动系统扭振分析中的非线性等复杂问题，具有推广应用价值．     

车辆动力传动系统扭转强迫振动响应灵敏度研究

本文利用车辆动力传动系统扭转强迫振动集中参数模型,采用直接导数法推导了扭振角位移和轴段附加扭振应力对轴系刚度的灵敏度计算公式,扩展了扭转强迫振动响应的灵敏度分析方法.以某车辆动力传动系统为实例进行灵敏度计算和分析,说明了该方法的可行性,为系统动力学修改和优化设计提供了理论依据.     

传递矩阵法在动力传动系统扭振分析中的应用

传递矩阵法实用性强,常用于计算集总参数模型的动态特性.JAVA语言则面向对象编程,且能方便地实现跨平台运行.根据车辆动力传动系统扭振分析的特点,将两者有机结合,编制了动力传动系统扭振分析程序,并以某型车辆的动力传动系统为例,完成了其扭转振动固有频率、固有振型的计算,应用过程和结果分析充分说明了程序的准确性和实用性.     

某型无人直升机扭振现象的建模与仿真

单旋翼涵道风扇式无人直升机的两个发动机,通过由减速器及传动轴等组成的传动系统驱动旋翼及风扇,这些部分联系在一起形成了一个机械扭振系统。针对此现象,采用拉格朗日方程建立了扭振系统的数学模型,进而得出了整个系统数学模型的状态方程。并进行了数字仿真,再现了外场试验的扭振现象。     

扭振观测器的开发及试验验证

利用傅立叶级数展开的方法推导了特定谐次扭角计算公式,利用MicroAutoBox进行了特定谐次扭振实时观测器开发,在DEUTZ1013的试验平台上对系统的功能进行了试验验证;研究了采样步长、傅里叶变换周期数对扭振角位移计算精度的影响,为研究基于分缸控制的柴油机主动扭振抑制方法奠定了基础.试验结果表明,选择2个傅里叶变换循环和20°CA采样步长较好,其计算结果的误差均小于5%.     

重载车辆进气中冷管振动特性及设计改进

某重载车辆的进气系统由左右两侧进气中冷钢管以及中冷器组成,在车辆交付使用过程中发现左侧进气中冷管常发生失效现象,右侧则未发生过失效。为考察中冷钢管的失效原因,对两侧管路的振动情况进行试验,分别在车辆原地取力和行驶工况下收集了进气系统不同测点的振动加速度数据。通过分析试验数据发现：左侧管路在车辆原地取力、发动机1 700 r/min工况下会发生共振,右侧管路受到发动机的激振加速度相比左侧管路更大;在0～200 Hz内左右两侧管路振动的主频成分相差不大,对左侧中冷钢管进行频响计算发现共振频率主要发生在138 Hz,该频率下钢管根部的最大应力为74.2 MPa。通过对比左右两侧中冷管设计参数,对左侧进气中冷管的结构进行设计改进,并对改进后的结构再次进行仿真计算和试验。研究结果表明,该改进结构成功避开了激振的主频成分,同时也有效改善了不同工况下的管路振动情况。     

车辆悬挂系统参数对传动系统扭振的影响规律

该文利用车辆整车和传动系振动综合数学模型，对车辆悬挂系统参数对传动系扭振的影响问题进行了研究。着重对坦克履带车辆进行了分析计算，以此阐述探讨了该问题存在的规律，并提出进一步研究的设想。     

盖斯林格联轴节对坦克动力传动系统扭振特性的影响

本文从分析盖斯林格联轴节的振动特性出发,探讨了具有盖斯林格联轴节轴系的扭振计算方法,通过在八○式坦克上,采用刚性与弹性联轴节时的扭振特性计算与分析,以及对两种联轴节使用下的动力传动系统扭振响应进行的多点同步测量分析,阐述了盖斯林格联轴节对坦克动力传动系统扭振特性的影响。同时提出了应用扭振计算程序设计联轴节动力参数的方法。     

内燃机橡胶扭振减振器特性参数检测系统

橡胶扭振减振器在中小型内燃机上应用比较普遍 ,其特性对所匹配发动机的扭振影响很大 ,目前其特性参数测试技术不能适应匹配的需求。本文介绍了一套自行研制的内燃机橡胶扭振减振器特性参数计算机自动检测分析系统 ,它基于正弦扫描法 ,实现了检测过程—数据分析—检测报告全过程的自动化。用该系统和 (B&K)测试系统对同一样件进行测试的结果表明 ,该系统能准确测定出减振器的特性参数 ,从而为减振器的质量监控和配套产品的检验提供了批量检测工具     

坦克及军用车辆风扇调速用硅油离合器的理论、设计与试验研究

军用车辆冷却系统的风扇是车辆噪声的主要来源和发动机有效功率的消耗者之一,而噪声的强度和功率的消耗均与风扇的转速有关。根据冷却的实际需要自动调节风扇的转速,不仅可降低功率消耗、节省燃油,而且还可以达到降低噪声、延长发动机寿命等效果。本文对国产中型坦克发动机冷却风扇采用温控自动调速硅油离合器的可行性进行了探讨,介绍了它的结构、工作原理、传扭计算以及试验结果,为我国军用车辆冷却系统风扇的温控调速做了一次有价值的尝试。     

脉冲载荷作用下轴系扭振特性分析

柴油发电机组轴系工作于脉冲载荷时,会产生周期性变化的扭转弹性变形运动,分析轴系的固有频率及各部位的扭振振幅、扭振应力,评价轴系设计是否合理,确定机组轴系是否能可靠工作。     

坦克发动机扭振减振器试验装置的研究

本文介绍了用于坦克发动机扭振减振器性能测试的试验装置的特点, 并着重介绍了该试验装置模拟轴系的设计思想和原理及参数确定的依据． 并介绍了实际发动机的轴系模拟研究及硅油减振器性能的实验研究的过程, 取得了满意的结果．     

装甲车辆发动机载荷谱仿真与试验研究

载荷谱是装甲车辆发动机结构寿命研究的根本依据。为深入研究发动机载荷谱,以某型装甲车辆为研究对象,基于发动机工作过程数值计算方法、多体动力学理论和联合仿真技术,建立了包括动力装置、传动装置和行动装置的整车动力性能仿真模型。模拟了车辆行驶过程中驾驶员操作和路面状况对发动机动态工况的影响,并自主设计了挡位、车速传感器,通过实车试验对模型进行了验证。统计分析了装甲车辆发动机典型任务剖面下的载荷参数时间历程,得到了发动机及其零部件载荷谱,为基于载荷谱的装甲车辆发动机可靠性设计和试验提供了依据。     

双电机耦合驱动电动汽车传动系统扭转振动特性分析

研究了双电机耦合驱动电动汽车传动系统的扭振问题,建立了包含两挡自动变速箱及行星排啮合刚度在内的传动系统集中质量模型;通过分析无阻尼自由振动振型,得到了传动系统各部分的相对振幅关系;计算了电机的临界转速,并找出了16个共振点车速;建立传动系统扭振模型,分别对急加速和缓加速工况进行仿真分析,验证了限制电机转矩变化率对改善扭振的有效性,研究成果为分析和解决同时包含定轴与非定轴结构的双电机耦合驱动传动系统扭振问题提供了理论依据和参考.