發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸系動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)普遍應(yīng)用的功率傳輸機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，而應(yīng)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大。本文所研究的無(wú)連桿發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)是用偏心圓滑塊替代曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿，并且偏心圓滑塊是嵌在活塞體內(nèi)，使得無(wú)連桿發(fā)動(dòng)機(jī)較常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)體積小、重量輕和工作平穩(wěn)。
　　本文介紹了無(wú)連桿發(fā)動(dòng)機(jī)所應(yīng)用的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與組成構(gòu)件，討論其與曲柄連桿機(jī)構(gòu)在工作原理上的不同。計(jì)算曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，并將分析結(jié)果與曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)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(duì)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，通過(guò)往復(fù)慣性力的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)沒(méi)有二階往復(fù)慣性力使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，并且本機(jī)構(gòu)活塞所受側(cè)壓力可以由動(dòng)平衡滑塊承受。為了更精確的分析無(wú)連桿發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性，基于RecurDyn建立了無(wú)連桿發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸系與EHL彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承耦合多體動(dòng)力學(xué)仿真模型,進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸系的動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)特性與理論分析基本一致，曲

3、柄圓滑塊機(jī)構(gòu)中的活塞較曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的活塞在運(yùn)動(dòng)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(duì)曲軸的強(qiáng)度與剛度進(jìn)行安全校核，驗(yàn)證其滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)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(duì)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(dòng)力潤(rùn)滑軸承支撐條件下的周向油膜壓力對(duì)比發(fā)現(xiàn)EHL軸承所基于的情況更接近真實(shí)的工況。與不