本文關(guān)鍵詞：高速大功率柴油機(jī)曲軸動(dòng)態(tài)特性及軸承潤(rùn)滑性能仿真分析研究　出處：《北京理工大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著人們對(duì)高速大功率柴油機(jī)強(qiáng)化要求的不斷提高,在柴油機(jī)設(shè)計(jì)與研究過程中需要考慮的因素也越來越多。曲軸作為關(guān)鍵部件,其強(qiáng)度、剛度、摩擦副上的摩擦潤(rùn)滑性能及它們之間的耦合行為都對(duì)整機(jī)可靠性起到不可忽略的影響。本文旨在從多學(xué)科的角度對(duì)高速大功率柴油機(jī)曲軸進(jìn)行全面綜合的分析研究,主要運(yùn)用仿真分析手段,結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證,探討包含非線性連接單元的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建模方法和精度,并研究曲軸工作過程中存在的各種非線性因素對(duì)曲軸動(dòng)態(tài)特性、變形協(xié)調(diào)和軸承潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容如下:基于動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)縮聚理論和模態(tài)疊加法,對(duì)曲軸進(jìn)行瞬時(shí)動(dòng)力學(xué)分析,將模態(tài)貢獻(xiàn)因子作為建立曲軸動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)縮聚模型時(shí)的模態(tài)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,探討了模態(tài)選擇策略,并進(jìn)行了模態(tài)截?cái)嗍諗啃苑治觥＝⒘税悴考⻊?dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)縮聚模型以及非線性連接單元的曲軸軸系多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型。研究了彈流潤(rùn)滑的基本理論,以及溫度和形狀誤差對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響機(jī)理。通過曲軸系扭振試驗(yàn)對(duì)仿真模型的精度進(jìn)行驗(yàn)證,分別研究了主軸承處計(jì)及油膜壓力和剛性軸頸假設(shè)時(shí),曲軸自由端扭振、軸振、彎振,和各軸頸軸心軌跡的變化規(guī)律。研究了軸頸彈性變形對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律。對(duì)實(shí)際曲軸工作過程中存在的非線性影響因素導(dǎo)致曲軸動(dòng)態(tài)特性和軸承潤(rùn)滑性能的變化規(guī)律進(jìn)行研究。主要研究的影響因素有供油壓力、油槽的結(jié)構(gòu)和尺寸、不同油品、表面粗糙度、單缸熄火、溫度和形狀誤差,主要研究的曲軸動(dòng)態(tài)特性包括自由端的扭振、軸振、彎振特性,以及影響曲軸與機(jī)體連接副處變形協(xié)調(diào)的軸心軌跡、軸頸傾斜角度和軸承間隙等,主要研究的軸承潤(rùn)滑性能有最大油膜壓力、最小油膜厚度、粗糙接觸的壓力與比例、摩擦功損失和潤(rùn)滑油的充油率、進(jìn)油量、泄油量等。最后對(duì)曲軸多學(xué)科仿真分析方法進(jìn)行了提煉和歸納,以算例說明了學(xué)科間耦合分析對(duì)數(shù)值仿真計(jì)算的意義。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1316763