車(chē)用空壓機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析與仿真.pdf

1、曲軸是活塞式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件之一，在壓縮機(jī)工作過(guò)程中承受復(fù)雜、交變的動(dòng)態(tài)載荷，從而使曲軸有著復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特性，其動(dòng)態(tài)特性的好壞直接影響壓縮機(jī)整機(jī)的可靠性和壽命等，因此對(duì)曲軸的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行理論和實(shí)際的研究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析方法的簡(jiǎn)化難以滿(mǎn)足企業(yè)的需要，而多體動(dòng)力學(xué)和有限元法的發(fā)展使得較精確的分析曲軸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)問(wèn)題成為可能。 本文以EQ1141G型車(chē)用空壓機(jī)為研究對(duì)象。首先，分析了壓縮機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并

2、采用Matlab程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得到了壓縮機(jī)活塞位移與曲軸轉(zhuǎn)角的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于計(jì)算壓縮機(jī)各工作過(guò)程端點(diǎn)的活塞位移值，從而迅速地確定對(duì)應(yīng)時(shí)刻的曲軸轉(zhuǎn)角值。 其次，在分析壓縮機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)拓?fù)錁?gòu)型的基礎(chǔ)上，采用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS分別建立曲軸連桿機(jī)構(gòu)的多剛體動(dòng)力學(xué)模型和多柔體動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)對(duì)比兩種模型的仿真分析結(jié)果得知，曲柄連桿機(jī)構(gòu)中與曲軸彈性體不發(fā)生相互作用的剛性部件之間以及連桿小頭和活塞銷(xiāo)

3、之間的相互作用關(guān)系用兩種模型都可以得出比較準(zhǔn)確的分析結(jié)果；而曲軸和軸承之間的相互作用只有多柔體動(dòng)力學(xué)模型能夠給出合理且相對(duì)準(zhǔn)確的分析結(jié)果。 最后，通過(guò)采用多柔體模型進(jìn)行仿真分析得到的作用在曲軸軸頸及曲柄銷(xiāo)上的動(dòng)態(tài)載荷作為曲軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析的邊界條件，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)曲軸進(jìn)行較為精確的應(yīng)力、變形分析，以獲得曲軸在整個(gè)工作行程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而可以方便的找到曲軸工作時(shí)的危險(xiǎn)部位，為曲軸優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。 研究結(jié)果