基于有限单元法发动机曲轴橡胶扭转减振器分析

发动机曲轴轴系扭转振动不仅影响整机的运行安全，也是NVH分析的重要内容。针对某直列四缸发动机曲轴轴系进行研究，采用多种方法对扭转振动特性进行分析，分为自由振动、约束模态、激励强迫谐振等工况；在此分析的基础上，对橡胶减振器的性能参数和结构参数进行分析设计，并对安装扭转减振器后，曲轴轴系的扭转振动幅频特性进行分析，以检验减振效果。结果可知：理论分析、有限元模型分析表明，曲轴轴系扭转振动的前三阶固有频率为阶次328Hz、789Hz、2029Hz；有限元分析结果略大，但二者数值基本一致；在发动机轴系的二阶自振频率值处出现了较大的共振振幅；在主谐次下出现的最大振幅值要比次主谐次下的大一个数量级；加装扭振减振器的曲轴轴系，无论是主谐次激振力矩还是次主谐次激振力矩下，振幅值在二阶自振频率附近处都已经基本消失；而二阶振幅的最大值处虽然改变位置，最大幅值下降程度也很明显；表明扭转减振器的减振效果比较明显，为此类设计提供参考。