缸間齒輪聯(lián)動液壓發(fā)動機虛擬樣機技術(shù)與動態(tài)特性研究.pdf

1、世界能源、環(huán)境雙重危機催生了缸間齒輪聯(lián)動液壓發(fā)動機（GCHE）結(jié)構(gòu)原理的產(chǎn)生，缸間利用齒輪齒條機構(gòu)完成運動和動力的傳遞，曲軸飛輪組在機體一側(cè)，實現(xiàn)活塞行程控制和附屬系統(tǒng)的驅(qū)動。GCHE集成了傳統(tǒng)內(nèi)燃機和自由活塞發(fā)動機的技術(shù)優(yōu)勢，直接將指示功轉(zhuǎn)化為流體壓力能，具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、工作平穩(wěn)的特點，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　首先論述了兩缸GCHE的結(jié)構(gòu)和工作原理，重點研究了其主運動系統(tǒng)及配氣機構(gòu)的空間布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了G

2、CHE的三維幾何模型，同時建立了GCHE工作過程數(shù)學(xué)模型；再基于AVL BOOST模擬了兩缸GCHE的缸內(nèi)壓力曲線；然后在ADAMS環(huán)境下，進行整機動力學(xué)仿真，研究了GCHE的動態(tài)特性。
　　通過仿真，活塞上行和下行的運動狀態(tài)明顯不同，下行最大速度為13.96m/s、最大加速度為2.64×103m/s2，上行最大速度為14.32m/s、最大加速度為4.78×103m/s2；運用不動點迭代法調(diào)控曲軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)調(diào)控力矩大小為8.57×1

3、02N?mm時，曲軸轉(zhuǎn)速整體趨于穩(wěn)定，單個工作循環(huán)內(nèi)的運轉(zhuǎn)不均勻度為3.996％，滿足設(shè)計要求；曲柄連桿機構(gòu)受力情況復(fù)雜，上行時連桿小頭受到最大拉力為7.326×104N，下行過程中受到最大壓力為4.796×104N，曲軸軸頸所受拉壓載荷變化趨勢與連桿小頭相同但反向，峰值力分別為6.572×104N和4.293×104N，曲軸輸出轉(zhuǎn)矩為4.39×103N?mm，驅(qū)動其他輔助機構(gòu)；配氣機構(gòu)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性良好，氣門最大行程為11.214mm，極