柴油機軸系扭轉振動分析及其磁流變液扭振減振器設計.pdf

1、發(fā)動機曲軸系扭轉振動是造成曲軸破壞的主要原因之一,通常采用阻尼扭振減振器來抑制曲軸系的扭轉振動,阻尼扭振減振器可以分為定阻尼和變阻尼扭振減振器,定阻尼扭振減振器通常為硅油減振器和橡膠減振器。而變阻尼扭振減振器常采用能在多個共振轉速下抑制發(fā)動機曲軸系扭轉振動的磁流變液扭振減振器。本文采用模擬計算結合實驗研究的方法,對一款柴油機曲軸系扭轉振動進行分析,進行了磁流變液扭振減振器設計。
　　首先,以一款六缸直列柴油機為研究對象,采用經(jīng)典的

2、離散模型和傳統(tǒng)矩陣法進行了曲軸系無減振器和加裝定阻尼扭振減振器時的自由振動分析和強迫振動分析。分析結果表明:發(fā)動機加裝扭振減振器后,整個系統(tǒng)的固有頻率和共振轉速都發(fā)生變化,減振器起到了調頻的作用;定值阻尼扭振減振器對系統(tǒng)的某一個共振轉速下的曲軸扭轉振動起到良好的減振效果,而對于其它共振轉速下的扭振抑制并不理想;對減振器中阻尼比參數(shù)的研究表明:通過改變阻尼扭振減振器中阻尼系數(shù)可有效降低多個不同共振轉速下的扭振振幅。
　　其次,研究了

3、磁流變液扭振減振器中磁流變液的力學特性,并根據(jù)此特性對磁流變扭振減振器中勵磁電路設計、工作模式以及阻尼力模型進行分析,設計適用于發(fā)動機曲軸系扭振抑制的磁流變液扭振減振器。采用Matlab軟件進行了發(fā)動機曲軸系扭轉振動的平行計算,對比了無扭振減振器﹑帶定阻尼扭振減振器以及帶磁流變液變阻尼扭振減振器后的曲軸系扭轉振動特性的變化規(guī)律。結果表明:發(fā)動機在加裝定阻尼和變阻尼扭振減振器后,系統(tǒng)的固有頻率和共振轉速都有所下降;相對于定阻尼扭振減振器,

4、磁流變液扭振減振器可通過改變減振器中阻尼系數(shù)使發(fā)動機軸系在1200rpm、1420rpm和1800rpm共振轉速下的扭振振幅分別下降了44.89％﹑37.23%和21.64%,這表明磁流變液扭振減振器可在多個共振轉速下都能產(chǎn)生較好的減振效果。
　　最后,加工制造磁流變液扭振減振器,對比分析了采用硅油減振器以及采用磁流變液扭振減振器狀態(tài)下發(fā)動機曲軸系的扭轉振動特性。測試結果表明,相比硅油減振器來說,磁流變液扭振減振器對曲軸系在各個共