发动机曲轴系统扭振分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机曲轴系统扭振分析方法，其包括如下步骤：(1)收集发动机的关键参数和构建曲轴系统的三维模型；(2)建立发动机曲轴系统扭振参数化等效模型；(3)对不同转速和不同燃烧压力作用下的发动机曲轴系统进行扭振计算；(4)结果分析。本发明专利技术的分析方法在发动机设计过程中通过对曲轴系统扭振进行分析计算，可快速确认发动机在各种运转工况下曲轴系统的扭振情况，再通过参数优化，可实现曲轴系统的优化设计。本发明专利技术曲轴系统扭振分析方法分析精准，可提升发动机的试验效率且能为后期节约大量试验成本，为曲轴系统设计指明了方向，尤其是为匹配双质量飞轮系统的设计提供了有效指导。

【技术实现步骤摘要】
发动机曲轴系统扭振分析方法
本专利技术属于发动机曲轴系统的计算机辅助分析领域，特别是一种发动机曲轴系统扭振分析方法。
技术介绍
发动机曲轴系统是发动机对外输出动力的主要系统，由于发动机的燃烧压力是随周期不断变化的，同时曲轴系统各个部件都是柔性体，因此当发动机曲轴高速旋转时，曲轴系统上各个部位会产生大小和方向不同的转速波动，从而导致轴系各个部位之间相互扭转振动。曲轴系统的扭振对发动机的各方面性能都有重要影响，包括正时系统的稳定性和整机的性能。如果曲轴系统的输出扭矩和转速不稳则会引起整个传动系统产生巨大的噪声。如果扭振幅度过大，则有可能发生断轴、曲轴前后端传动部件损坏失效等重大问题。双质量飞轮是将减振弹簧布置在飞轮内部，使飞轮分为三部分，即第一级飞轮、第二级飞轮和连接两级飞轮的弹簧。其中第一级飞轮与发动机曲轴输出法兰相连，第二级飞轮与离合器相连，第一、二级飞轮之间可以相对转动。由于双质量飞轮的弹簧的压缩长度很长，刚度较低，能够在很宽的范围内调整扭振系统的频率，使发动机的振动得到很好的消减，达到较为理想的减振效果。但是曲轴系统匹配了双质量飞轮后，曲轴系统的一阶扭振频率减小到怠速转速以下，又本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机曲轴系统扭振分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)收集发动机的关键参数，包括：发动机的气缸数目、排列方式、冲程大小、冲程数目、连杆长度、活塞组件质量、各个转速下一个循环内的燃烧压力；构建曲轴系统的三维模型，包括曲轴、减振器和飞轮的三维模型；(2)在Excite Designer中建立发动机曲轴系统扭振参数化等效模型；(3)在Excite Designer中对不同转速和不同燃烧压力作用下的发动机曲轴系统进行扭振计算；(4)结果分析：对发动机曲轴系统中各部件的扭振角、减振器的耗散功、飞轮的转速波动、曲轴前后端的动态扭矩、双质量飞轮中两级飞轮的角加速度变化量、曲轴系统的扭振频率加以分析...

【技术特征摘要】
1.一种发动机曲轴系统扭振分析方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）收集发动机的关键参数，包括：发动机的气缸数目、排列方式、冲程大小、冲程数目、连杆长度、活塞组件质量、各个转速下一个循环内的燃烧压力；构建曲轴系统的三维模型，包括曲轴、减振器和飞轮的三维模型；（2）在ExciteDesigner中建立发动机曲轴系统扭振参数化等效模型；（3）在ExciteDesigner中对不同转速和不同燃烧压力作用下的发动机曲轴系统进行扭振计算；（4）结果分析：对发动机曲轴系统中各部件的扭振角、减振器的耗散功、飞轮的转速波动、曲轴前后端的动态扭矩、双质量飞轮中两级飞轮的角加速度变化量、曲轴系统的扭振频率加以分析；若分析结果满足设定目标时，则停止；若分析结果未满足设定目标，则对步骤（2）中的参数进行调整，并重复步骤（2）至（4），直到分析结果满足设定目标；所述步骤（2）中所述发动机曲轴系统中的飞轮为双质量飞轮，通过ExciteDesigner的TVDamper模块来建立飞轮的扭振参数化等效模型，建立扭振参数化等效模型时需设定两级飞轮的转动惯量、质量、两级飞轮间的刚度和阻尼；所述步骤（2）中所述发动机曲轴系统中的曲轴可通过ExciteDesigner的Autoshaft和shaftmodeler模块建立扭振参数化等效模型，也可通过有限元方法计算得到；在建立飞轮的扭振参数化等效模型过程中包括定义载荷的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌良，钱多德，钱德猛，朱凌云，路明，谈健，李波，昂金凤，王强，雷蕾，姚炜，张超，崔宁，范习民，王军，王宏大，孙影，喻春凤，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34