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文檔簡介
1、曲柄連桿滑塊機構是常見的通用機構。高頻工況下的曲柄連桿滑塊機構,若不考慮構件質量與軸承的摩擦,其計算結果和實際結果的相差較大,不能很好地指導實際的設計,直接影響到其使用的性能與可靠性。
針對“發(fā)動機鏈條高頻耐久測試臺架”研制中使用的曲柄連桿滑塊機構,在考慮構建質量和軸承部位摩擦的基礎上,在動力學、熱力耦合兩個方面開展了研究,主要包括以下幾個方面:
建立了基于考慮構件質量和軸承摩擦的動力學計算模型。分析各個運動部件的運
2、動規(guī)律、受力情況,建立動力學模型。對比了不考慮構件質量和軸承摩擦、只考慮構件質量、只考慮軸承摩擦,以及同時考慮構件質量和軸承摩擦的四種情況下,計算關節(jié)軸承處的摩擦功率。計算分析結果表明,在中高頻的情況下,是否考慮構件的重力與軸承的摩擦,對于計算結果影響顯著。
建立了關節(jié)軸承處的溫度場計算模型。首先使用在20Hz的運動工況下,動力學計算得到的關節(jié)軸承處的摩擦功率作為輸入,在關節(jié)軸承上設置了一定數(shù)量的溫度計算節(jié)點。使用RC熱電模擬
3、法將熱傳遞的網絡轉化為電路模型,和MathCAD軟件結合使用進行計算,在計算得到物體內部各個點的導熱量和熱阻之后,計算得到對應的溫度差,并由此可以推得各個點的溫度分布。繼而設計系數(shù)修正試驗,使用關節(jié)軸承上特征點,在特定工況20Hz的運行速度下,測試該節(jié)點在達到熱平衡時的溫度,對熱力學模型中的空氣表面對流換熱系數(shù)的設置進行修正,以得到與實際工況更為符合的計算模型。
進而,設計了驗證模型精度的試驗,將修正過的計算模型和試驗結果做比
4、對和分析,以驗證計算模型對于模擬實際工況的準確性。試驗結果表明,該計算模型可以較為有效地模擬實際工況。繼而根據動力學和溫度場的計算,對臺架設計提供依據和改進建議。引入強制對流作為熱交換的條件,來替代原有的自然對流條件,使得軸承各點的溫度得到有效的下降,以此對臺架的壽命和穩(wěn)定性帶來良好的改善。
綜上所述,本文以曲柄連桿滑塊機構作為研究對象,在考慮構件質量和軸承部位摩擦的基礎上,完成各個運動部件的運動規(guī)律、受力情況分析;建立曲柄連
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