發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的扭振及疲勞分析.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)都提出了更高的要求。汽車的噪聲，振動(dòng)和平順性（NVH）是衡量汽車舒適性的重要指標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)作為整車振動(dòng)的重要來源，已經(jīng)受到研究者和廠商的廣泛重視。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的零部件，其性能的優(yōu)劣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)性能產(chǎn)生非常大的影響。柴油機(jī)曲軸的扭振特性，以及疲勞可靠性的研究對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH有重要意義。
　　本文以云內(nèi)4100柴油機(jī)作為研究對(duì)象，應(yīng)用有限元軟件ANSYS、多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS及

2、DesignLife疲勞壽命分析軟件，對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜強(qiáng)度測(cè)試、動(dòng)力學(xué)仿真以及疲勞壽命分析，主要進(jìn)行了以下工作：
　　1）應(yīng)用三維軟件進(jìn)行建模及裝配，得到曲軸、連桿、活塞等零件的基本參數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析。
　　2）對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行多剛體動(dòng)力學(xué)仿真，得到其典型工況下的各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。
　　3）替換曲軸為柔性體，并進(jìn)行剛?cè)狁詈戏抡妫瑢?duì)曲軸系進(jìn)行扭振的諧響應(yīng)分析，研究不同的轉(zhuǎn)速及負(fù)載對(duì)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)幅值的影

3、響。結(jié)果表明，曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載的提高，均存在變大的趨勢(shì)，且轉(zhuǎn)速對(duì)曲軸扭振的影響更為顯著。同時(shí)得到曲軸在穩(wěn)態(tài)過程中的各個(gè)主軸頸、連桿軸頸的壓力載荷譜，為進(jìn)一步的曲軸疲勞壽命研究，提供重要的載荷邊界條件。
　　4）在ANSYS中生成有限元的模型，通過自由模態(tài)分析結(jié)果得到曲軸的固有頻率以及振型，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)多體動(dòng)力學(xué)仿真得到的極限載荷，對(duì)其進(jìn)行靜強(qiáng)度校核，結(jié)果表明，曲軸的靜強(qiáng)度超過其使用標(biāo)準(zhǔn)，滿足要求。為后續(xù)的疲勞