曲轴扭振计算.pdf

节选段落一：
1 　前言
多年来 ,内燃机曲轴的扭转振动一直是人们为
提高发动机工作的可靠性、减轻发动机零部件及整
机的振动、减小发动机表面的噪声辐射而努力研究
的课题。
最初的曲轴扭转振动研究 ,主要是从提高发动
机工作的可靠性出发 ,通过预测曲轴的扭转应力而
预知曲轴的可靠性。因为发动机曲轴系的扭转振
动 ,特别是当曲轴扭振的固有频率与发动机工作时
扭矩的主谐次或强谐次的频率一致或者接近时 ,扭
振就更为剧烈 ,曲轴的扭转应力急剧增大 ,影响发动
机工作的可靠性。
近十年来 ,在产品设计与研究上提出了 NV H
概念 (即振动、噪声、行驶平顺性) ,而这三者中振动
是基础。


节选段落二：
从 10Hz 到 1000Hz 进行扫频 ,得出曲轴系统扭
转振动的频率响应函数 ,如图 4 所示。
图 4 　曲轴系统扭振频响函数
　　可以从图 4 中得出一、二阶曲轴系统的扭转固
有频率 241Hz、31315Hz。
对于曲轴系统的一阶扭转振动固有频率来说 ,
415、6、715、9、1115、12 谐次激振力矩在发动机转速
范围内都对应有相应的转速 ;对于曲轴的二阶扭转
振动固有频率来说 ,715、9、1115、12 谐次激振力矩
在发动机转速范围内都对应有相应的转速。由于
9、1115、12 谐次激振力矩较小 ,所以仅考虑 415、6、
715 谐次。


节选段落三：
曲轴系统的扭振频率响应分析 ,可以确定扭转
振动临界转速。由扭振固有频率 ,在转速范围内可
以得出 6 谐次在 2410r/ min ,715 谐次在 1928r/ min、
2508r/ min 转速将发生扭转振动的峰值。
其次 ,对建立的多体系统模型进行扭振分析。
在不同转速 ,施加不同的汽缸压力和附件消耗功率。
最后 ,对该发动机进行曲轴系统扭振实验测量。
图 5 是曲轴系统测量布置图。
　　图 6 是曲轴系统扭振计算与测量结果的对比。
可以看出仿真计算的结果与实验测量的结果有较好
的一致性 ,都具有下列共同特点 : (1) 曲轴的最大扭
转位移发生在 6 谐次。