柴油机的振动与平衡PPT课件

chapter 11 柴油机的振动与平衡
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11.1 柴油机动力学
2 活塞速度和加速度 活塞的运动速度是位移对时间的一阶导数：
x RsinR(2)si2 n
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对上式取微分则得活塞加速度的近似公式：
x R 2(co sco 2s )
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11.1 柴油机动力学
x L R R c o L sco s
LsinRsi n
R /Lsin /sin co s1si2n 12si2 n
xR (1 co ) sL (1 1 2s2 i n )
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11.1 柴油机动力学
xR (1 co ) sL (1 1 2s2 i n )
PcjPTjPNj PcjPj PHj
结论： 1、在主轴承上存在Pj，将引起柴油机上下振动； 2、对气体压力产生的有一定的抵消作用 3、对输出力矩影响不大。 4、颠覆力矩与输出力矩大小相等、方面相反
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chapter 11 柴油机的振动与平衡
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11.1 柴油机动力学
2.往复惯性力 2)计算
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一、曲柄连杆机构的运动
1 活塞位移 位移的精确公式 位移的傅里叶级数公式 活塞位移的近似公式 2 活塞速度和加速度 3 连杆运动 连杆角位移近似公式 连杆角速度近似公式 连杆角加速近似公式
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11.1 柴油机动力学
位移的精确公式
《船舶柴油机》 Marine diesel engine
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chapter 11 柴油机的振动与平衡
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Chapter 11 柴油机的振动与平衡 Vibration and Balance of Diesel Engine
概述
往复运动部件 回转运动部件 气缸压力变化 螺旋桨径向和周向不均匀的三维伴流
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11.1 柴油机动力学
3.连杆的运动
LsinRsi n
从s上i述 n1(公式s可i n看)出：
连杆角位移的精确公式
⑴角⑵ 速当=度 曲c 0°2 最 柄o s/大 的(11 si8， 转 0n [其 角°1 1 2 大 为（21 小9s上0相i°2 /2 下(n 等1 和止 )，2点3 7方0c ）°向时时o 2 相达，反)s 到连。]极杆值的连，连杆摆杆角连动角加杆角速速摆位度度动近移近似似公公式式
往复惯性力 回转惯性力 输出扭矩脉动 交变的轴向和横向推力
振动激励源(Excitation source)
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Chapter 11 柴油机的振动与平衡 Vibration and Balance of Diesel Engine
11.1 柴油机动力学 Dynamics of diesel engine 11.2 柴油机平衡 Balance of diesel engine 11.3 轴系扭转振动和减振 Torsional vibration and absorbing 11.4 轴系纵向振动和减振 Axial vibration and absorbing
2020/11/12cΒιβλιοθήκη apter 11 柴油机的振动与平衡
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11.1 柴油机动力学
一、曲柄连杆机构的运动学 1．活塞位移 2．活塞速度和加速度 3．连杆运动 二、曲柄连杆机构的动力学 1．气体力 2．往复惯性力 3．离心力 4．连杆替代系统 三、曲柄连杆机构的作用力分析
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分析活塞运动可以看出： 1. 上止点时：
位移为零，速度为零，加速度最 大，方向为正； 2. 下止点时： 位移最大，速度为零，加速度比 上止点小，方向为负； 3. 非中间位置： 行程中央，活塞速度最大，加速 度为零。 4. 可近似看成两次曲柄的合成
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Pj mja
Pj mjR2cosmjR2co2 s
mjR2cosmj 4(2)2co2 s
一次往复惯性力
二次往复惯性力
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11.1 柴油机动力学
1．气体力
Pg PHgPcg PcgPNgPTg
PcgPg P'Hg
M Dg
颠覆力矩
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11.1 柴油机动力学
2.往复惯性力 1)传递
Pj PHjPcj
cos 12si2n(12si2n)1/2
112si2n14si4n16si6n......
2
8
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co 1 s 12s2 i n 1 12(1 co 2 )s
2
4
co 1 s 12s2 i n 1 12(1 co 2 )s
2
4
xR (1co )sR(1co 2s)
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11.1 柴油机动力学
二、曲柄连杆机构的作用力
（一）曲柄连杆机构的气体力和惯性力
1．气体力 2．往复惯性力 1）往复惯性力传递 2）往复惯性力计算 （1）一次往复惯性力 （2）二次往复惯性力 3 ．离心力 4 ．连杆替代系统 （二）柴油机的输出力矩和倾覆力矩
的绝对值达到最大2 。
忽略 2⑶项的连影杆响最，大可得摆极角大、值最的近大似角计速算度公及式为最：大角加速度均不大
max 2
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11.1 柴油机动力学
一、曲柄连杆机构的运动
1．活塞位移 2．活塞速度和加速度 3．连杆运动 二、曲柄连杆机构的作用力
（一）曲柄连杆机构的气体力和惯性力
1．气体力 2．往复惯性力 3．离心力 4．连杆替代系统 （二）柴油机的输出力矩和倾覆力矩
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chapter 11 柴油机的振动与平衡
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11.1 柴油机动力学
二、曲柄连杆机构的作用力
柴油机力源
气体力 往复惯性力
回转惯性力
重力
(很小不考虑)
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