轴系扭振学生.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,扭振现象,现象：发动机在某一转速下，运转不稳，噪音增加，振动增大，当转速增大或降低时，以上现象逐渐消失。,原因：发动机扭矩分量频率和轴系固有频率形同，发生共振,危害：扭振会轴系产生附加应力，影响曲轴疲劳寿命。,振动的基本概念,结构在平衡位置附近作往复运动。,动力学方程,单自由度系统：弹簧振子的固有频率,多自由度系统,扭振,模态分析的概念,1.,单自由度系统,2.,双自由度系统,3.,多自由度系统,4.,连续体,5.,梁的固有频率和振型（加上,patran,动画）,6.,固有频率、模态振型：实验模态分析、有限元模态分析,7,、振动力的获得（激励力）,无阻尼自由振动,1,、,单自由度系统。单扭摆（单弹簧振子）：简谐振动,2,、自由振动的频率？（频率、圆频率）,3,、思考：,2,自由度、多自由度自由振动的频率,有阻尼自由振动,1,、单自由度振动,2,、有阻尼自由振动的频率？,3,、多自由度系统阻尼自由振动的频率,有阻尼受迫振动（单自由度）,1.,简谐力下的受迫振动,2.,受迫振动的放大系数,有阻尼的受迫振动（多自由度）,1.,简谐力下的受迫振动,2.,受迫振动的放大系数,内燃机轴系扭振模型建立,1,、多自由度系统,2,、轴段刚度（柔度）的计算,2,、轴段转动惯量的计算,3,、其他部分惯量和柔度换算,轴系扭振模型参数,1,、固有频率,2,、振型,轴系扭振模型参数的获得,1,、试验模态分析,2,、有限元模态分析,3,、其他数值计算方法,曲轴实验模态分析：,采用锤击法，单点激振，多点响应。曲轴沿纵轴分成,14,个截面，每个截面设置,6,14,个测点，计,180,个测点。每测点测试,x,、,y,、,z,三个方向响应信号，共,540,个,“,点向,”,的响应信号，每个测点重复,10,次。,简谐扭矩下的轴系扭振（放大系数）,1.,简谐力下的受迫振动,2.,受迫振动的放大系数,曲轴扭矩分解,-,简谐扭矩,一个缸扭矩的分解,扭矩为周期函数，四冲程的周期为,4,。根据付利叶级数，周期函数展开为一系列简谐函数的叠加。,各分量称为,1,、,1.5,、,2,、,2.5,、,3,、,3.5,、,4,、,4.5,阶（谐次）分量。,思考：为什么活塞往复惯性力只有,1,、,2,、,3,、,4,级分量。,多缸扭矩的叠加效果,由单缸扭矩线性叠加,各缸间发火间隔角（缸：,120,CA,1-5-3-6-2-4,）,不同缸各阶分量的相位角,发动机转速与频率的关系,内燃机临界转速,6,缸机发火间隔角,120,CA,（,1-5-3-6-2-4,）,所有交点都是临界转速，各阶分量的相位角（,3,、,6,、,4.5,）,内燃机轴系扭振测量,盖格尔扭振仪（传统惯性式扭振以）,转速波动测量法（电磁、光学）,扭振减振器,扭振的危害：,1,、曲轴的附加应力,2,、齿轮的碰撞、磨损、噪声,3,、配气相位、供油相位,车用发动机和中速机允许的扭振幅值,减振器安装在曲轴前端（扭振最大）,扭振减振器的类型：,1,、液阻式减振器（硅油减振器）,2,、弹性橡胶扭振减振器,硅油扭振减振器,间隙小，加工精度要求高，成本高,较大柴油机应用（,硅油减振器的作用,2,、弹性橡胶扭振减振器,弹性橡胶扭振减振器,车用发动机广泛应用（皮带轮）,