农用车发动机扭转振动浅析

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宽体自卸车发动机异常振动原因及试验分析

图 3 变速器 Z 向时域图
图 5 变速器 Z 向频谱图
图 4 车架 Z 向时域图
由表 2 可知，发动机综合隔振率达到 70% 左右，基本符合发动机悬置的隔振要求，可判断出发动机异常振动原因并非发动机悬置设计不合理。 2.2 重载上坡试验分析
将宽体自卸车满载行驶至上坡路段进行试验，挡位置于 1 挡，车速 4.5 km/h，发动机转速控制在 2 000~2 200 r/min 之间，对试验测试数据进行时域和频域分析。
本文针对某宽体自卸车发动机异常振动导致发动机风扇及护风罩损坏问题，进行了矿区测试，通过对发动机、发动机托架、变速器和主车架的振动加速度信号进行时域分析和频域分析，找出了导致该车重载上坡工况下发动机及传动系统异常振动的原因，为消除宽体自卸车异常振动提供参考依据。
在初步确定发动机异常振动原因的基础上，本次测试主要
图 1 加速度传感器布置示意图
对宽体自卸车发动机、发动机托架、变速器、主车架四个测试点 3 个方向上（X、Y 、Z）的振动加速度进行测量，占用数采仪 12 个通道。使用的传感器为三轴传感器，通过磁座分别吸附于发动机、发动机托架、变速器、主车架特定位置，吸附表面要求平整，安装必须牢靠，3 轴加速度传感器 X 向前，Y 向左，Z 向上。加速度传感器布置见图 1。
本次试验为矿区实地测试，试验用车为某 6×4 宽体自卸车，试验状态：原地升速，测量发动机悬置隔振率；1 挡重载上坡，发动机转速稳定在 2 000~2 200 r/min。 1.2 测量系统建立
试验所用数据采集工具为 DEWESoft 公司推出的基于 USB 总线的数据采集产品，传感器为 IPC 型加速度传感器。主要设备参数和测试参数见表 1。

自卸车发动机异常振动原因及试验分析

自卸车发动机异常振动原因及试验分析发表时间：2020-12-03T13:07:25.860Z 来源：《基层建设》2020年第23期作者：孙松光[导读] 摘要：针对某自卸车在重载上坡工况下出现发动机异常振动问题，进行了矿区试验研究。

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿山东莱州 261441摘要：针对某自卸车在重载上坡工况下出现发动机异常振动问题，进行了矿区试验研究。

测量了发动机、发动机托架、变速器和主车架的振动加速度，进行了时域分析和频域分析，找出了导致发动机异常振动的原因。

当宽体自卸车1挡重载上坡，发动机转速2000~2200r/min之间，由传动轴的扭转激励引起发机及传动系统异常振动。

根据原因分析，对双根传动轴夹角进行了调整，改进后发动机振动问题得到明显改善。

关键词：自卸车；发动机；异常引言：车辆行驶中过大的振动不仅能恶化车辆的运行环境，对驾驶员和乘客的情绪、精神和生理上造成极大危害，还会影响车辆零部件的可靠性和车辆的使用寿命，使汽车行驶的平顺性变差。

因此。

车辆振动性能已成为评价车辆质量的重要性能指标之一，车辆振动性能的研究也越来越受到重视自卸汽车是由液压举升机构将车厢倾斜一定角度卸货的专用汽车，广泛用于公路施工、工程建筑、水利电力建设等运输作业中。

自卸汽车底盘是保证自卸汽车正常运行必不可少的重要组成部分，底盘性能的好坏直接决定专用汽车的使用性能”。

某汽车制造厂生产的自卸汽车底盘在使用过程中产生异常振动，严重影响了驾乘人员的乘坐舒适性及整车行驶的平顺性、可靠性和安全性。

对此，本文通过道路行驶工况试验，找出该自卸汽车底盘产生异常振动原因，为消除或减少该车异常振动现象及改善汽车的整体性能提出建议。

1问题的提出A公司某型直列六缸柴油发动机时，此台车下线试车时发现强烈振动，整车原始状态下，当使用高速档位（发动机转速约为2000r/min）时，驾驶座有明显周期性异常震动感觉。

拆下发动机前端的风扇皮带时，振动消失。

农用拖拉机发动机严重振动的故障诊断及排除分析

农用拖拉机发动机严重振动的故障诊断及排除分析作者：季远来源：《科学导报·学术》2020年第72期【摘要】农用拖拉机发动机严重振动与发动机的装配质量息息相关，本文基于农用拖拉机柴油发动机严重振动故障这一问题，分析了柴油发动机装配质量对曲柄连杆机构不平衡性的影响，接着分析了柴油发动机装备质量对各缸工况不均衡度的影响，最后探讨了柴油发动机严重振动故障排查的要点。

【关键词】农用拖拉机;柴油发动机;严重诊断;故障诊断;故障排除许多农用拖拉机驾驶员经常会遇到在起步及运行的过程中振动严重的问题，过大的振动不仅会影响乘坐舒适度，还会使驾驶员更容易疲劳，振动造成的零部件损耗也更大。

基于这一问题，笔者进行了下文的论述。

1 发动机装配质量对曲柄连杆机构不平衡性的影响为确保发动机曲柄连杆机构的实际平衡符合设计需求，对曲柄连杆机构主要运动部件重量分配和尺寸作了严格的公差，并在装配前进行检查、调整或分组选择，以确保装配质量，确保发动机平衡，要求有以下几点：1.1 在同一柴油机上使用的活塞，其重量差异在10-20 g之间（缸径约为100 mm），以及在5g-10g范围内使用的汽油机，其要求上限为±1 g。

一般而言，单件活塞重量差异不应超过单件总重量的5%，因此活塞要按重量分组，随时根据需求进行调整，宜采用车削裙口内圈，拖鞋式活塞则铣削活塞销座孔下平面。

1.2 曲轴飞轮组不仅要求静平衡（旋转时无自由离心力，即重心无偏离，可静止检查），还要求动平衡（旋转时无自由离心力和离心力矩，通常在动平衡机上检查），做完动、静平衡后，应作相应的标记，使用和维修时不得更改曲轴、飞轮上的标记，更换配件时，应重新做动静平衡试验。

1.3 连杆组的重量公差也作了相应的规定，一般情况下，每一连杆的最大重量差为0.2-0.3%，而且每一连杆的重心都应该是相同的。

因此，在连杆小头和连杆盖上存在调节凸块，为了提高调节精度，应根据重心和重量对连杆组进行组合组装。

载货汽车传动系统扭转共振问题研究

载货汽车传动系统扭转共振问题研究载货汽车传动系统扭转共振问题研究随着经济的发展以及物流行业的不断壮大，越来越多的货车开始进入人们的生活，扮演着货物运输的角色。

然而，在车辆行驶过程中，载货汽车传动系统常常会出现扭转共振的问题，不仅导致车辆行驶不稳定，还会对车辆的安全乃至生命安全造成威胁。

因此，对这一问题的研究显得非常必要。

传动系统是车辆的重要组成部分，它主要由发动机、变速器、传动轴、驱动桥等部分组成。

扭转共振指的是在传动系统中，发动机的扭矩被传递至驱动桥的过程中，由于系统的特性参数匹配不良，会产生系统振动，并在一定范围内不断增强。

这种振动会对车辆行驶产生影响，影响车辆的操纵性以及驾驶员的驾驶体验。

尤其在高速公路上，速度较快的运输过程中，更容易引发扭转共振现象。

针对这一问题，研究人员对传动系统进行了深入的研究，并提出了相应的解决方案。

首先，在设计阶段，应注意选用合适的传动组件和合适的匹配参数以减少共振的出现。

其次，在使用过程中，需要注意保持传动系统组件的完好状态，定期进行维修和保养。

另外，对于高速运输的货车，采用电子控制技术，调节发动机输出扭矩，以达到防止共振的目的。

总之，对载货汽车传动系统扭转共振问题的研究，不仅是对车辆行驶安全的保障，也是对物流行业的提升。

未来的研究中，我们将更加注重传动系统设计与优化、检测与监测技术以及防止共振控制等方面的研究，努力提高车辆行驶的稳定性和安全性。

在技术的不断提升和创新的推动下，任何困难都能够被克服，我们也有着足够的信心和勇气去迎接未来的挑战！除了传动系统设计、维护以及控制技术的研究，还有一些其他方面的研究也是十分必要的。

例如，研究不同驾驶员在不同道路条件下，对扭转共振的影响，以及对车辆行驶稳定性的影响。

此外，研究货车的负载、车速等因素对于传动系统扭转共振的影响，从而选择合适的操作条件，尽可能的避免结果的发生。

这些研究将有助于更加深入的了解扭转共振的机理和产生的原因，为解决扭转共振问题提供更加具体和有效的方法和手段。

汽车动力传动系统扭转振动探析

汽车动力传动系统扭转振动探析摘要：近年来，随着我国城市化进程的发展以及人们生活水平的不断提高，私家车的保有量也在不断提升。

选择车辆时，人们更注重车辆的各种性能，如NVH、操控性、舒适性等。

目前，卡车、SUV等纵置后驱车型传动系统较长，易产生传动系统扭转共振问题，引起噪声、振动、耐久性等问题。

产生共振时系统振幅较大，传递的扭矩增大，系统中承受大扭矩的部件很快被破坏。

一般最先破坏的是油封，然后是齿轮轴承，最后是各种旋转部件。

解决传动系统扭转振动问题是提高车辆舒适性、耐久性的一个关键项目，现阶段，大家越来越关注传动系统扭转振动问题。

鉴于此，文章对汽车动力传动系统扭转振动方面的内容进行了研究，以供参考。

关键词：汽车动力；传动系统；扭转振动引言汽车动力传动系的扭转振动直接影响着汽车的平稳性、舒适性以及整个汽车动力传动系统的寿命。

在汽车动力传动系扭振研究中，最先引起人们重视的是扭转振动对轴系扭转疲劳强度的影响，随后又发现车辆许多其他故障和性能恶化都与轴系的扭转振动有关。

由于传动系的扭转振动对车辆正常工作的影响很大，它已经成为发动机以及动力装置设计运用必须重视的问题之一。

1扭转振动在汽车动力传动系统中的研究概述传统的理论计算分析法是目前汽车动力传动系扭转振动特性的主要研究方法。

这几年，在数据处理技术和测试技术的飞速发展下，扭转振动在汽车动力传动系的研究中也获得了突飞猛进的发展，构建的模型从简单的三个自由度模型发展到复杂的多个自由度的更贴近实际的扭转振动分析模型，所研究的激励也从过去的一个确定性激励完善到现在的多个确定性激励和若干个随机性激励。

目前运用理论计算分析方法分析的动力传动系扭转振动特性大体上能够分析、处理汽车动力传动系扭转振动出现的问题。

这几年，我国一些专业人士也试探在汽车传动系统的扭转振动研究中使用试验模态分析方法和模态综合技术，探索在轴的扭转振特性研究中使用试验模态分析法，并用模态分析法对发动机曲轴飞轮组进行扭转振动，创建了系统的模态模型。

如何排查农用车严重振动故障

如何排查农用车严重振动故障作者：徐洪军来源：《吉林农业》2010年第05期1.发动机振动1.1检查发动机与车架的固定螺栓是否松动,发动机支架胶垫是否老化、破损、脱落或者支架断裂。

如果发现异常,应及时拧紧固定螺栓,修复或更换损坏的零件。

另外,发动机在车架上的安装位置不正确也会引起振动,此时应重新调整发动机在车架上的安装位置。

1.2对于单缸柴油机,应检查其平衡机构是否工作正常,简便的检查方法是打开后盖,转动飞轮,检查活塞位于上止点时平衡块是否位于最后方。

如果平衡块与活塞的相对位置不符合要求,应重新核对平衡轴齿轮的安装记号,如果记号无误,则应进一步检查曲轴正时齿轮与曲轴之间的平键是否完好,有无滚键现象,因为曲轴齿轮与曲轴联接失准会造成发动机整个正时错乱,最终导致发动机振动。

1.3检查发动机的调速器工作是否失常,如果调速器存在卡滞现象,容易造成转速时快时慢。

如果调速器没有明显损坏,则是零件磨损引起联接件松旷而导致。

1.4检查各缸工作是否不均匀,是否有个别缸不喷油、各缸喷油量不一致、油路中有空气侵入或燃油中有水进入等现象存在。

1.5检查零部件运转是否失去平衡,如冷却风扇损坏,某一叶片折断或者焊接不良,风扇运转时就会引起剧烈的振动。

1.6检查主轴承是否工作正常。

若主轴承间隙过大,或者严重烧蚀,在发动机下部可以听诊到沉重的金属撞击声,当发动机负荷增加时,驾驶室有明显的振动感。

主轴承的其他不正常状态也有可能引起发动机振动,如495型柴油机检修后仍振动厉害,后经检查是由于主轴承盖与上盖未按字码配对安装,引起内孔失圆而造成的。

2.起步时全车振动农用车在起步时,尽管缓抬离合器踏板,轻踩加速踏板,接合离合器起步时仍然出现全车振动,并且有窜动现象,这一般是由于离合器工作失常而造成的。

2.1查检发动机的支撑螺栓、飞轮壳螺栓以及变速箱固定螺栓是否松动,必要时予以拧紧。

2.2若上述检查正常,则检查离合器踏板的自由行程,如果没有自由行程或者自由行程过小,应予以调整。

农业机械发动机轴系扭振分析

由图２可知，曲轴的结构具有对称性。建立轴系全局坐标系时，分考虑曲轴的对称特性及其正常安充装位置，坐标系的原点置于第三主轴颈中心线与曲将轴中心线的交点，坐标沿曲轴中心线方向由曲轴前端指向曲轴后端，标沿气缸中心线方向由曲轴指Ｙ坐
２１０１年８月
农机化研究
第８期
农业机械发动机轴系扭振分析
贾祥云，刘晓
（．Ｅ照职业技术学院，山东日照２６２１ｔ７８６；２山东交通职业学院，山东潍坊２１０）．６２６摘要：应用ＡＬ公司的ＥＣＴｅｉｅＶＸＩＥＤｓｎｒ软件，某农业机械改型后的直列四缸发动机的轴系进行扭振分析；ｇ对
按干扰力矩的频率做强迫扭转振动（称强迫振动）简。当干扰力矩频率与轴系的自振频率相同时，系将产轴
响。农业机械工作环境复杂，对各个零部件的性能要求较高。其中，发动机曲轴作为农业机械动力装置的主要零部件，其性能的好坏对农业机械用发动机性能有极其重要的影响。轴系是指发动机的曲轴以及与之相连的运动件的总成。由于曲轴发生大幅度的扭转振动会引起发动机的敲击和抖动，轴系达到某一当转速时，加在曲轴上的周期变化的扭矩和曲轴本身施

轴系的扭转振动

2) 两种自振频率, ωe1＜ωe2。 12 9 数值取决于转动惯量和轴段柔度。 3) 在不同圆频率下振动的振型是不同的。在低圆频率ωe1下的振动是单节振动。在高圆频率ωe2下的振动是双节振动,它有两个节点, 质量愈大离节点愈近,振幅愈小。
I1 + I 2 I 2 + I3 2 1) = ω 由两种简谐振动相加而成; ω 23 = e12 I1 I 2 e23 I 2 I 3
17 15
2
2
16
2. 轴系阻尼
1)柴油机阻尼 2)轴段阻尼 3)螺旋桨阻尼
Байду номын сангаас15
3.轴系的强制扭转振动特性 1) 轴系的共振激振力矩频率f=νn 当某次简谐力矩的变化频率等于轴系的某个自振频率时，轴系便会产生这个自振频率及振动形式下的共振产生共振转速称临界转速 2)主临界转速与副临界转速
2 12
11
3. n 质量系统的无阻尼自由扭转振动特性
ϕ1=A1(1)sin(ωe1t+ε1)+A1(2)sin(ωe2t+ε2)+… …+A1(n-1)sin(ωe(n-1)t+εn-1) ϕ2=A2(1)sin(ωe1t+ε1)+A2(2)sin(ωe2t+ε2)+… …+A2(n-1)sin(ωe(n-1)t+εn-1) … … … … ϕn=An(1)sin(ωe1t+ε1)+An(2)sin(ωe2t+ε2)+… …+An(n-1)sin(ωe(n-1)t+εn-1)
1) 每个质量扭振均为(n-1)种简谐振动相加而成; 2) 有(n-1)个自振频率, ωe1＜ωe2＜ωe3＜…＜ωe(n-1)。单节点振动振幅最大,多节点振动的振幅递减; 3) 有(n-1)个振型即单节点、双节点、三节点……(n-1)节点自由 14 9 扭转振动振型。

车用发动机扭转振动的分析与控制

曲轴扭转振动的主要危害：在曲轴上产生附加扭转应力；引起齿轮敲击产生疲劳与磨损；冲击配气系统；影响整机的振动与噪声。所以对车用发动机而言，对扭转振动的分析就很重要。
本文主要从原理、减振器匹配所需计算的基本参数及其判据来进行探索。
1 基本理论
1.1 激振力矩的分析内燃机的激振主要包括内燃机工作时气缸内气
式中：K 为刚度矩阵；I 为转动惯量矩阵；A 为各集中
质量的振幅矢量；覣n 为各阶自振频率，等于 K 关于
I 的广义特征值。根据求得的自振频率，利用霍尔咨
法直接计算各质量的相对振幅。
考虑到阻尼，强制振动的动力学方程表示为：
（（K-覣2n I）+i覣n C）A=T
式中:C 为阻尼矩阵，T 为集中质量所受到的扭矩向
常情况橡胶减振器的阻尼值小于最佳阻尼，定调
比高于最佳定调比。根据初步确定的橡胶减振器
的刚度与惯性环的惯量，阻尼一般用相对阻尼（取
值范围 1～1.3）。
5）利用上述基本原理进行轴系多体动力学分
析，求解受迫状态的微分方程。同时提出几个主要参
数：
①主谐次与次主谐次曲轴前端扭转振动角位
移。
②曲轴前端、飞轮、及惯性环的速度不均匀性。 ③橡胶减振器轮彀和惯性环相对角位移。 6）对橡胶减振器提出的主要参数，确定其限制值。 a）任何主谐次与次主谐次，曲轴前端扭转振动角位移应小于 0.2°。此参数是根据曲轴的剪应力水平低于一定的限值（钢剪应力允许最大为 58.5 MPa），同时复合应力也满足材料的疲劳强度的要求转换而来的。 b）曲轴的前后端及惯性环（作为皮带主动轮）在转速大于 1 000 r·min-1 时，速度不均匀性所允许值小于 0.1°。其参数是基于 NVH 上考虑的。 c）橡胶减振器轮彀和惯性环相对角位移小于 1°，此要求是基于橡胶最大变形率小于 20%而转化后的参数。 7）把计算结果与判据进行比较，不能满足时，根据下面的特征关系进行调整，同时进行优化。下面列出相关参数计算结果见图 3、图 4。

车用发动机扭转振动的分析与控制

式中：～为可动轮的最大滑移量。该车设计时滑动轮最大滑移处设有限位结构．
参考文献：
（４）２＋一ｃ
２最小速比状态时，卡环距离：）两
＝
３钢球移动距离仅是与之接触的可动轮移动距）
Ｘｍ＝（ｏｘ
一）Ｒｔ，ｇＶ
（５）
离的一半，钢球应满足最大速比状态时和最小速比
状态时的几何安装要求。
（３）
钢球与滑道四点接触，球定位稳定，载平稳，钢受且便于加工
式中：为钢球数目：钢球直径：钢球与卡环Ｚｄ为Ｃ为的间隙值。
２建立了钢球和滑道的有限元分析模型，出）找了最大的接触应力值。
收稿Ｅ期：０１Ｏ一２ｔ２１－ｌ０作者简介：芳（９４，，北蕲春人，级工程师，士，要从张１７一）男湖高硕主事发动机机构系统设计。
初期，于当时技术水平的限制，相当长的一段时由在
（ｏｇｆｎｍｍｅｃａｈｃｅＴｃｎｃｌｎｅ，ｈｎ３０６，ＣｉａＤｎｅｇＣｏｒｉｌＶｅｉｌｅｈｉａｔｒＷｕａ４０５Ｃｅｈｎ）
Ａｂｔａｔ：ｓｐｐｅｎｒｄｕｅｈｅｄｉｎｆｒｔｙｆｔｒｉｎｌｖｂａｉｎｄｍｐｅｎｆｎｄｍｅｎａｏｓｏｌｖｉｒｔｏｓｒｃＴｈｉａｒｉｔｏｃｄｔｅｓｇｏｗｏｔｐｅｏｏｓｏａｉｒｔｏａｓｒｏｕａｔｌｔｒｉｎａｂａｉｎ

发动机曲轴的扭转振动分析

发动机曲轴的扭转振动分析作者：张震来源：《青年与社会》2014年第23期【摘要】曲轴的振动是影响内燃机生产、设计、制造和使用中的一个很重要因素。

曲轴的振动本质上是三维形式的振动，随着人们对曲轴振动的认识和要求，不仅扭转振动是人们研究的主要内容之一，弯曲振动、纵向振动也是研究的重要内容。

曲轴振动不但和引起振动的激励有关，而且和曲轴系的动态特性密切相关。

文章针对内燃机轴系扭振的危害、产生机理和实验与理论的建立过程及实验与理论结果的比较，以及改善扭振的方法，等方面进行了较为全面的阐述，为认识内燃机轴系扭振提供了较为全面的参考信息。

【关键词】内燃机；曲轴；扭振一、曲轴扭转振动原因简析内燃机曲轴装置之所以产生扭转振动，其内因是曲轴本身不但具有惯性，而且还有弹性，由此确定了曲轴本身固有的自由扭振特性。

而其外因则是作用在曲轴上周期性变化的激振力矩，例如：大爆发压力的活塞惯性力、曲柄连杆机构的惯性力和重力、附件的不规则阻力矩和外界反作用力，这些力矩是曲轴产生扭振的能量来源，只要机器在运行，这些激振力矩就存在，强迫扭振就持续发生，使得曲轴在运转时产生剧烈的振动。

激振力矩的频率、幅值等都对强迫振动的振幅起到极其重要的作用。

曲轴按照激振的频率进行强制振动，当激振频率与曲轴本身的固有频率相同时，就会产生共振。

当扭振应力超过轴系所能承受的应力时，曲轴将产生断裂。

所以控制曲轴扭转振动是内燃机工作者的工作重点之一。

燃机工作时，可燃混合气在气缸内燃烧。

由于燃烧时火焰传播速率很快，气缸内产生压力波的冲击与叠加，因此在上止点附近产生很高的爆发压力（压缩点火式发动机的最大爆发压力约90～160个大气压；火花点火式发动机的最大爆发压力相对小一些）和压力升高率（压缩点火式发动机的压力升高率约4～10个大气压/曲轴转角）。

这些高频大幅振荡的压力波作用在活塞顶面和气缸上，因而产生燃烧噪声和轴系与发动机整机的振动。

由于燃烧过程是周期性的，每循环气缸压力变化曲线可以用一系列不同振幅和相位的正弦波叠加合成。

汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制(1)

- I -
重庆大学硕士学位论文
ABSTRACT
Due to the more stringent legislations of vehicle noise and emission as well as the increasing expectation by the consumers, researches on the noise, vibration and harshness (NVH) have become more important in recent years. The traditional cranktrain torsional vibration analysis method is time consuming and needs a lot of experiments to validation in order to gain the high accurate results. The new method which combines finite element method (FEM) and multibody system simulation (MSS) appeared as an alternative choice. This new method has changed the engine design process greatly by employing simulation technique instead of costly experiments (TEST CELL). This paper lucubrated the approach of modeling engine cranktrain MSS simulation model, the analysis model with flexible crankshaft ,flexible con rod and engine block is implemented. The dynamic vibration behavior of cranktrain is obtained after vibration characteristic analysis. Furthermore, the complete dynamic behavior is achieved through forced torsional vibration analysis. On the basis of analysis result, this paper designed torsional damper and optimized the basic parameters of cranktrain. The general rules of structure modification’ s influence on system vibration behavior is researched and simula的研究现状

发动机曲轴系统扭转振动分析_于学华

2 扭转振动计算
2. 1 计算模型图 3是扭转振动的计算模型。图 3Jd, Jp , J1 J6, Jf是曲轴系统各部分的转动惯量。表 2 是曲轴系统对应各部位的转动惯量 ,图 3 中 K1 - K7 是曲轴本身的扭转刚度 ,根据边界元法 (BEM )从一个曲柄半径模型可以算出 [ 2 ] ,对应于图 3中 K曲轴部位如表 3所示。
)
+ Kd (θp
-
θ d
)
+ K1 (θp
-
θ 1
)
=0
J1θ¨1 + Ceθ1
+ K1 (θ1
-
θ p
)
+ K2 (θ1
-
θ 2
)
= T1
J2θ¨2 + Ceθ2
+ K2 (θ2
-
θ 1
)
+ K3 (θ2
-
θ 3
)
= T2
J3θ¨3 + Ceθ3
+ K3 (θ3
-
θ 2
)
Hale Waihona Puke + K4 (θ3-
θ 4
2008年 8月噪声与振动控制第 4期
文章编号 : 1006 - 1355 (2008) 04 - 0060 - 05
发动机曲轴系统扭转振动分析
于学华 , 张家栋
(华南理工大学汽车工程学院 ,广东省电动汽车研究重点实验室 ,广州 510640)
本文用装有黏性橡胶减振器 V6发动机从实验和计算两个方面进行扭转振动分析 ,用于计算的模型是用曲轴系统的扭转刚度结合曲轴系统的惯性力矩的一般模型 [ 1 ] 。用实际实验测量相对角位移和各个曲轴轴颈的力矩 ,然后进行相对角位移的计算 ; 比较计算结果和测量结果 ,确认模型化方法和计算方法的正确性。其后进行皮带轮的角位移计算 ,比较皮带轮的角位移和相对角位移。最后计算各轴颈的力矩和实测力矩进行比较 ,分析力矩分布的情况。

汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制

汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制社会经济在进行着快速的发展中，人们对于汽车的使用量也在逐渐的增加，我国对于汽车建设中是要求也越加严苛。

在汽车公司进行汽车设计的过程中，对于发动机及行驶中的稳定程度越加重视。

汽车发动机曲轴扭转振动是汽车公司在对于发动机研究中的热点课题。

本为对于发动机的曲轴扭转技术进行较为全面的分析。

标签：曲轴系；扭转振动；优化设计0 前言增加对于汽车发动机的振动分析与控制，在一定程度上面可以将汽车的内部结构进行优化，增加发动机的使用时间与汽车行驶过程中的稳定性能。

曲轴扭转是发动机在工作过程中的主要部件，性能的好坏将直接对于汽车的整体性能进行影响。

本文主要对于汽车中的曲轴扭转振动进行分析研究，这项研究是十分具有实际意义的。

1 汽车发动机曲轴扭转振动系统理论分析1.1 ADAMS多刚体动力学理论ADAMS动力学理论主要使用坐标方程式进行汽车在行驶中的发动机系统的分析。

在ADAMS动力学理论中，将动力系统内的关性参考系中的坐标与方位坐标进行标注，并使用相对应的数学方程式进行多余坐标的约束，进而将已经标注的坐标进行变量。

在对于动力学的分析过程中，使用数学方程式可以将计算的效率进行大幅度提升。

1.2 ADAMS多柔体动力学理论在进行汽车生产建设中，在机械系统中已经广泛使用柔性材料，是生产设备运行中速度较快，但是运行的精度也在不断的提升，设备内的动力学性能变得更加繁琐。

刚性研究体系已经不能满足对于动力学的研究，因此柔体动力学理论就在这种情况下产生。

这种研究体系一般情况下是以刚性动力学体系作为参照依据，在对于柔体的研究中进常采用不同的处理形式。

在一定程度上面刚性与柔性的个、动力学体系进行共同使用，可以对系统中的动力学进行更加全面的认识[1]。

2 曲轴动力学研究模型2.1 三维几何模型三维几何模型可以将曲轴系统的中每个零件间的关系进行清晰的展示。

按照零件的规格与参数，利用相对应的三维软件就可以建立相对应的三维几何模型。

轴系扭转振动

对于轴系的扭转振动分析计算，现在已经有很多成熟的理论方法，最常使用的有连续质量模型（分布质量）方法和集中质量模型（离散模型）方法。连续质量模型法是将轴系视为连续分布的刚度和阻尼系统，可直接根据轴系的几何结构建立轴类连续模型，这种模型十分接近实际情况，没有当量轴系的简化过程，适合复杂的轴系结构，有良好的计算精度。通常连续质量模型可以运用有限元法进行计算，可以很好的解决连续质量模型所需大量复杂运算的问题。集中质量模型法在有限元法出现之前广泛应用，其将轴系当量简化为离散的质量，通过当量刚度和阻尼连接，其计算重点是对轴系合理的当量简化，根据长期的实验对比，集中质量法计算量小，对于低阶频率计算误差小，适用于大部分简单轴系。总体来说，现今的计算方法可分为三类；第一类为解析方法，它能给出由连续解析函数表示的准确解，但只能适用于极少数特殊简单情况；第二类为离散近似求解方法，其中最有代表性的是有限单元法，它有很强的适应性，是各类结构分析问题中应用最广的数值方法；第三类为半解析方法，这类方法保存了第一类方法中连续解析函数的特点，但是不在具有准确解的特性，通过能量原理等求得广义坐标的近似解。
计算参数
1
自由振动
2
强迫振动
3
转动惯量
4
阻尼计算
5
扭转刚度
自由振动是机械系统中一种简单的振动形式。系统在外力的作用下，物体在离开平衡位置后，不需要外力的作用，就能自行按其固有频率振动，这种不在外力的作用下的振动称作自由振动。在轴系扭转振动计算中，自由振动计算占有极重要的位置。通过自由振动计算，可以得到扭振系统的固有频率、振型，从而确定系统的临界转速，轴段扭振的应力尺标，进而计算扭振共振振幅，共振扭矩，共振应力等特征和特性参数，为轴系扭振评估，确定扭振测试位置，扭振减振器设计和安装提供依据。自由振动的计算方法有很多，通常采用的方法有雅克比法（Jacobi）、霍尔茨法（Holzer）、模态分析法、子空间迭代法等。船舶柴油机轴系的阻尼通常是弱阻尼，系统的转动惯量和轴段弹性常数通常可以求得比较精确的结果，长期实践表明，在自由振动计算是按无阻尼自由振动处理，一般能满足工程实际需要。

农业机械的振动问题与减振方法的研究

振动的结论并且利用实验的手段对上述方法加以对于上述的各种振源引起的机械振动的控制
收稿日期２００６－０１－１３作者简介裴克良１９５５－，男黑龙江佳木斯人工程师（Ｅ－ｍａｉｌ）
ｌｋｊ７７３＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ
上接第 80 页 [2] 季文美,方同.机械振动[M].北京:科学出版社,
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育出版社,1992.93-130. [4] 李幼鹏 . 柴油机手册 [K]. 北京 : 机械工业出版
社,1992.141-185.
第5期
with Low Special Speed
HU Bin-bin, WANG Chun-lin, RUAN Jin-song, XING Yan
(School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China) Abstract Cutting-down law is very important for the design of centrifugal pump. But because there is no exact formula to design the pump now, we always use the experimental formula to carry on the design of pump, and then check the result with the theory. As a result, there is difference between the performance parameters and design parameters. In this article, we study cutting-down law and give the exact computational formula and graph of cutting-down law with the method of stat and conclusions, at last ,we cite example to validate the veracity of the formula and graph of cutting-down law. Key words machinery design; centrifugal pump; theoretical research; low special speed; impeller; cutting-down

农用柴油发动机严重振动故障诊断与排除策略分析

农用柴油发动机严重振动故障诊断与排除策略分析摘要：本文针对农用柴油发动机严重振动故障进行了诊断与排除策略分析。

首先通过对该发动机的工作原理、结构和特点进行详细分析，确定了故障可能发生的部位和原因；然后采用多种方法对该发动机进行了全面的故障检测，包括振动测试、声音测试、温度测试和压力测试等；最后根据检测结果，制定了针对不同故障情况的排除策略，有效地解决了该发动机的严重振动问题。

关键词：柴油发动机；振动故障；诊断分析；策略前言：农用柴油发动机是农村地区常见的动力装置，其可靠性和稳定性关系到农村生产和经济发展。

然而，由于使用环境恶劣、维护不当等原因，该发动机容易出现各种故障，其中严重振动故障对发动机的损害尤为严重。

因此，解决农用柴油发动机严重振动故障问题具有重要的实际意义。

1农用柴油发动机的结构与工作原理农用柴油发动机是一种内燃机，其主要由气缸体、连杆、曲轴、活塞、进气道、排气道、喷油器等组成。

其工作原理是：在活塞下行时，气缸内形成低压，柴油通过喷油器喷入气缸内并点火，形成爆炸推动活塞上行，完成发动机的工作过程。

农用柴油发动机主要由以下部分组成：（1）气缸：可安装一个或多个气缸，每个气缸内装有活塞、曲轴、连杆等部件。

（2）燃油系统：包括高压油泵、喷油嘴、燃油滤清器等。

（3）进气系统：包括进气管、进气门、进气道等。

（4）排气系统：包括排气管、排气阀等。

（5）润滑系统：包括油底壳、油泵、滤清器等。

（6）冷却系统：包括水箱、水泵、散热器等。

农用柴油发动机是一种内燃机，其工作原理如下：（1）进气阶段：活塞向下运动时，气缸内形成低压，进气门自动开启，进入新鲜空气。

（2）压缩阶段：活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，并且温度急剧升高。

（3）燃烧阶段：当活塞接近顶点时，高压油泵喷出燃油，燃油在缸内自燃，并释放大量热能。

（4）排气阶段：排气门自动开启，将燃气排出。

（5）循环阶段：以上步骤不断重复，驱动曲轴旋转，通过连杆和其他部件传递动力。