本文關(guān)鍵詞：發(fā)動機曲軸系動力學(xué)特性研究

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【摘要】：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)。詳細介紹無連桿發(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Recur Dyn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。與不計入油膜作用時的曲軸系多體動力學(xué)仿真結(jié)果進行比較,曲軸系與EHL彈性流體動力潤滑耦合仿真分析結(jié)果得到的軸心軌跡更接近實際。對無連桿發(fā)動機前后端主軸承的最小油膜厚度與最大油膜壓力分別進行關(guān)于軸承寬度、軸承間隙與主軸頸轉(zhuǎn)速這三種影響因素的分析。
【關(guān)鍵詞】：無連桿發(fā)動機 曲軸系統(tǒng) 彈性流體動力潤滑 多體動力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題研究的目的與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢13-18
• 1.2.1 無連桿發(fā)動機13-14
• 1.2.2 動力學(xué)仿真中主軸承潤滑分析進展14-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-21
• 第2章 無連桿發(fā)動機21-28
• 2.1 無連桿發(fā)動機的結(jié)構(gòu)21-23
• 2.2 無連桿發(fā)動機的工作原理23-24
• 2.3 無連桿發(fā)動機的運動學(xué)分析24-26
• 2.4 無連桿發(fā)動機的受力分析26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于EHL軸承的曲軸系多體動力學(xué)仿真分析28-49
• 3.1 機械系統(tǒng)多體動力學(xué)理論28-33
• 3.2 曲軸系剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型建立33-41
• 3.2.1 曲軸系運動副的選用34-36
• 3.2.2 曲軸系驅(qū)動及外載荷的添加36-37
• 3.2.3 曲軸與軸瓦柔性體的建立37-39
• 3.2.4 曲軸系EHL軸承單元的建立39-41
• 3.3 曲軸系仿真結(jié)果分析41-47
• 3.3.1 曲軸系運動學(xué)仿真結(jié)果41-43
• 3.3.2 曲軸系平衡分析43-45
• 3.3.3 曲軸應(yīng)力分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第4章 主軸承彈性流體動力潤滑特性研究49-61
• 4.1 引言49-52
• 4.1.1 流體動力潤滑49-51
• 4.1.2 彈性流體動力潤滑51-52
• 4.2 主軸承載荷分析52-53
• 4.3 最小油膜厚度分析53-54
• 4.4 主軸承最大油膜壓力54-56
• 4.5 主軸承油膜壓力云圖分析56-58
• 4.6 主軸承軸心軌跡分析58-60
• 4.6.1 軸心軌跡分析58-59
• 4.6.2 與不計入油膜作用軸心軌跡對比59-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 第5章 滑動軸承潤滑特性影響因素研究61-69
• 5.1 影響因素改進分析61-62
• 5.2 改進方案計算結(jié)果分析62-67
• 5.2.1 軸承寬度62-64
• 5.2.2 軸承間隙64-65
• 5.2.3 主軸頸轉(zhuǎn)速65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果75-76
• 致謝76-77

【參考文獻】

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本文編號：894038