本文關(guān)鍵詞：高速大功率柴油機曲軸動態(tài)特性及軸承潤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】：隨著人們對高速大功率柴油機強化要求的不斷提高,在柴油機設(shè)計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,其強度、剛度、摩擦副上的摩擦潤滑性能及它們之間的耦合行為都對整機可靠性起到不可忽略的影響。本文旨在從多學(xué)科的角度對高速大功率柴油機曲軸進行全面綜合的分析研究,主要運用仿真分析手段,結(jié)合試驗驗證,探討包含非線性連接單元的多體系統(tǒng)動力學(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曲軸動態(tài)特性、變形協(xié)調(diào)和軸承潤滑性能的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下:基于動態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)縮聚理論和模態(tài)疊加法,對曲軸進行瞬時動力學(xué)分析,將模態(tài)貢獻因子作為建立曲軸動態(tài)子結(jié)構(gòu)縮聚模型時的模態(tài)評價準則,探討了模態(tài)選擇策略,并進行了模態(tài)截斷收斂性分析。建立了包含零部件動態(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)動力學(xué)仿真模型。研究了彈流潤滑的基本理論,以及溫度和形狀誤差對軸承潤滑性能的影響機理。通過曲軸系扭振試驗對仿真模型的精度進行驗證,分別研究了主軸承處計及油膜壓力和剛性軸頸假設(shè)時,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軸承潤滑性能的影響規(guī)律。對實際曲軸工作過程中存在的非線性影響因素導(dǎo)致曲軸動態(tài)特性和軸承潤滑性能的變化規(guī)律進行研究。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、摩擦功損失和潤滑油的充油率、進油量、泄油量等。最后對曲軸多學(xué)科仿真分析方法進行了提煉和歸納,以算例說明了學(xué)科間耦合分析對數(shù)值仿真計算的意義。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK423

【參考文獻】

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本文編號：1316763