發(fā)動機曲軸系動力學(xué)特性研究.pdf

1、發(fā)動機普遍應(yīng)用的功率傳輸機構(gòu)為曲柄連桿機構(gòu)，而應(yīng)用曲柄連桿機構(gòu)的發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大。本文所研究的無連桿發(fā)動機應(yīng)用的曲柄圓滑塊機構(gòu)是用偏心圓滑塊替代曲柄連桿機構(gòu)的連桿，并且偏心圓滑塊是嵌在活塞體內(nèi)，使得無連桿發(fā)動機較常規(guī)發(fā)動機體積小、重量輕和工作平穩(wěn)。
　　本文介紹了無連桿發(fā)動機所應(yīng)用的曲柄圓滑塊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與組成構(gòu)件，討論其與曲柄連桿機構(gòu)在工作原理上的不同。計算曲柄圓滑塊機構(gòu)的運動學(xué)規(guī)律，并將分析結(jié)果與曲柄連桿機構(gòu)對比發(fā)現(xiàn)，前

2、者的最大速度與最大加速度都小于后者。對曲柄圓滑塊機構(gòu)進行受力分析，通過往復(fù)慣性力的計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)曲柄圓滑塊機構(gòu)沒有二階往復(fù)慣性力使機構(gòu)運動更平穩(wěn)，并且本機構(gòu)活塞所受側(cè)壓力可以由動平衡滑塊承受。為了更精確的分析無連桿發(fā)動機曲軸系統(tǒng)動力學(xué)特性，基于RecurDyn建立了無連桿發(fā)動機曲軸系與EHL彈性流體動力潤滑軸承耦合多體動力學(xué)仿真模型,進行了發(fā)動機曲軸系的動力學(xué)特性分析與曲軸應(yīng)力分析。仿真結(jié)果顯示，仿真模型的運動學(xué)特性與理論分析基本一致，曲

3、柄圓滑塊機構(gòu)中的活塞較曲柄連桿機構(gòu)中的活塞在運動中受到的沖擊更小。仿真結(jié)果得到曲軸應(yīng)力與變形最大值與最大值部位，并對曲軸的強度與剛度進行安全校核，驗證其滿足設(shè)計要求。對比剛性支撐條件下的曲軸系仿真模型，EHL軸承支撐下的曲軸主軸頸處受油膜壓力影響比剛性支撐對曲軸主軸頸處的應(yīng)力影響更平緩。分析仿真得到主軸承載荷、最大油膜壓力及最小油膜厚度等數(shù)據(jù)。與流體動力潤滑軸承支撐條件下的周向油膜壓力對比發(fā)現(xiàn)EHL軸承所基于的情況更接近真實的工況。與不