柴油機軸系扭轉(zhuǎn)振動分析及其磁流變液扭振減振器設(shè)計.pdf

1、發(fā)動機曲軸系扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速下抑制發(fā)動機曲軸系扭轉(zhuǎn)振動的磁流變液扭振減振器。本文采用模擬計算結(jié)合實驗研究的方法,對一款柴油機曲軸系扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行分析,進(jìn)行了磁流變液扭振減振器設(shè)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(jìn)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(jié)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(zhuǎn)速都發(fā)生變化,減振器起到了調(diào)頻的作用;定值阻尼扭振減振器對系統(tǒng)的某一個共振轉(zhuǎn)速下的曲軸扭轉(zhuǎn)振動起到良好的減振效果,而對于其它共振轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xué)特性,并根據(jù)此特性對磁流變扭振減振器中勵磁電路設(shè)計、工作模式以及阻尼力模型進(jìn)行分析,設(shè)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(jìn)行了發(fā)動機曲軸系扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)振動特性的變化規(guī)律。結(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)振動特性。測試結(jié)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