考虑连杆-曲轴变惯性影响的活塞二阶运动分析

为分析活塞二阶运动轨迹和裙部侧向力,提出一个包括连杆和曲柄动力学在内的活塞动力学和摩擦学耦合分析模型.该模型同时也将活塞环组摩擦力、活塞销和曲轴偏置、配缸间隙对活塞动力学和摩擦学的影响考虑在内.计算和比较了连杆和曲轴变惯性对活塞二阶运动和侧向力的影响,同时也分析了配缸间隙对活塞二阶运动的影响.结果表明,连杆变惯性及配缸间隙都对活塞二阶运动和裙部侧向力有重要影响.     

半浮式活塞销噪声产生的机理研究

综合采用有限差分法和基于模态压缩法的多体动力学仿真方法对活塞连杆组进行了考虑活塞销轴承混合润滑的动力学分析.研究了半浮式活塞销噪声的产生机理,并考察了活塞销轴承间隙、最大爆发压力、发动机转速对活塞销噪声的影响.结果表明:活塞销噪声主要来自于活塞销与连杆小头衬套间的碰撞,且活塞销噪声发生在其受到的活塞销座作用力方向的反转时刻附近;若活塞销轴承间隙越大、发动机转速越高,活塞销与小头衬套间的碰撞越激烈,活塞销噪声越大,最大爆发压力对活塞销噪声的影响很小.      

二级膨胀往复式气动发动机设计与仿真

针对传统活塞往复式气动发动机中连杆对曲柄的作用力及方向不断变化,以及连杆对活塞侧向力使活塞摩擦力增加的缺点,提出了一种新型二级膨胀往复式气动发动机总体结构。应用单向轴承和齿轮传动,设计了具有双行程驱动膨胀做功的传动结构和气动控制回路。通过研究进排气过程与动力参数的相互作用关系,建立了两级耦合膨胀系统动力学模型,在MATLAB\SIMULINK下进行了仿真研究。仿真结果表明,在该文提供的结构参数下,动力性能满足设计要求,充气行程比是影响性能的主要因素。当充气行程比超过0.8时,输出功率因排气损耗增加而不再提升,在满足负载条件下,减小充气行程比有利于提高能量利用率,可达约77%。     

计入RBFNN重构油膜力的发动机连杆变形分析

提出了一种发动机连杆瞬态变形分析的耦合分析法。设计了一个3层径向基神经网络(RBFNN),来重构活塞组件的二维油膜力,通过连杆的耦合方程,得到了连杆两端的耦合力,进而借助商用有限元软件ANSYS分析了发动机连杆的瞬态变形,同时该耦合方法的有效性被证实。仿真结果表明:在计入二维活塞组件油膜力作用下,连杆最大变形可提前或落后于压缩行程的下止点。     

利用接触单元的内燃机动特性的研究

概述了接触问题,对活塞—连杆—曲轴系接触问题使用接触单元进行了适当的处理,并用ANSYS对活塞—连杆—曲轴系接触模态进行了分析,得出了一些有意义的结论．     

考虑热变形和弹性变形的活塞二阶运动数值分析

文章建立了内燃机活塞裙部混合润滑数学模型,建模时综合考虑了活塞裙部外形轮廓、表面波度和粗糙度、活塞裙部和缸套的热变形和弹性变形以及裙部润滑摩擦状况等因素,分析了工作状态下热、弹性变形对活塞二阶运动轨迹、最小油膜厚度以及摩擦力的影响.结果表明相对于冷态,工作状态下活塞二阶运动幅度和摩擦力有所减少,而最小油膜厚度则有所增加...     

发动机活塞拍击动力学分析及活塞表面磨损预测

针对活塞在缸内的拍击直接导致了活塞和气缸套摩擦磨损的问题,提出在多体动力学分析软件AVL-EXCITE中建立包括活塞、气缸套、活塞环组、活塞销以及连杆的模型,输入发动机相关结构参数和工况条件,进行了活塞拍击动力学仿真,利用模拟结果数据预测活塞表面磨损趋势和分析了活塞型线的变化.结果表明:活塞拍击运动参数随活塞和气缸套之间的间隙变大而增大,本来有中凸型线的活塞变成倾斜圆筒活塞.模拟结果跟实际观察结果相对比,二者有比较好的一致性.     

电冰箱压缩机活塞连杆材料国产化

天津电冰箱压缩机厂从意大利引进了扎努西电冰箱压缩机生产线。我院与天津大学、天津粉末冶金厂合作,为该厂解决了压缩机活塞连杆材料的国产化问题,节省了大量外汇。利用国产原材料满足了连杆必需具备的高密度要求,达到6.9/cm~3,保证了活塞底部必须具有良好气密性的要求,使活塞能够在25kgf/cm~2条件下不泄漏。活塞的气密性     

基于声发射的活塞环缸套系统的摩擦润滑特性

由于活塞环-缸套系统摩擦润滑特性与缸套表面的声发射信号的关联性尚不明确。通过建立活塞环缸套润滑模型,对比研究摩擦力数值仿真结果与试验采集对发动机缸体表面声发射信号。根据冲程中部黏滞摩擦力、声发射信号和活塞速度的相关性,设计阈值-小波包降噪方法提取冲程中部声发射信号特征值。结果表明,冲程中部的声发射信号与系统黏滞摩擦力具有相关性,随发动机转速和润滑油动黏度的增大而增大。     

基于ANSYS的活塞连杆强度分析

以柴油发动机活塞连杆为研究对象,利用Pro/E软件建立了连杆的三维实体模型,在ANSYS软件中,根据其在实际工况下的边界载荷条件,在连杆内孔上施加余弦分布荷载,研究连杆杆身应力分布状态,为连杆组件的实际设计提供理论参考。     

基于单缸柴油机表面异常声发射信号的活塞组件摩擦磨损故障诊断与研究

为了诊断并分析某型单缸柴油机的异常声发射信号,在柴油机缸体上安置振动传感器和声发射传感器。利用小波多分辨率算法对比分析了两个传感器的信号。首先通过几何估算提出了异常信号可能对应的两种故障形式,随后根据拆机检查,确认声发射信号中的故障特征来源于活塞组件之间的异常摩擦事件。诊断结果表明:该型号单缸柴油机的活塞组件的结构尺寸设计不合理,在柴油机正常工作中,连杆小头和活塞内部发生了摩擦事件,导致了声发射信号在固定的曲轴转角上出现异常峰值响应。声发射技术为以后有效监测活塞组件摩擦磨损提供了更准确的诊断方法。     

液压缸轴向承载能力及两端摩擦影响研究

综合两端摩擦、配合间隙和自重等因素影响,建立液压缸最大轴向承载力理论计算模型,研究了两端摩擦对轴向承载能力的影响规律,并借助有限元软件ANSYS模拟仿真,最后利用相关试验数据进行验证.结果表明:所建立理论模型计算的最大轴向承载力与试验测试结果误差为13.5%,该理论模型是可信的;随着活塞杆、缸筒长径比减小或摩擦因数增大,液压缸最大轴向承载力增加,但是过大的摩擦因数会改变液压缸两端的连接状态,使其由滑动状态转变为相对固定状态,进而导致轴向承载能力突然增大;随着活塞杆、缸筒长度的减小或活塞杆直径的增大,摩擦对轴向承载能力的影响增强,但缸筒内外径改变时摩擦对承载能力的影响基本不变.研究结果可为液压缸的设计及性能校核提供重要的参考依据.     

轧机用AGC液压缸测试系统探究

介绍了AGC伺服油缸设计和生产的技术要求,建立测试平台,对伺服油缸静态和动态指标进行测试.测试过程中,采用对称布置的双位移传感器结构,二级高精度伺服阀,控制系统采用位置闭环和压力闭环控制.测试后,得到了活塞腔保压压力及活塞杆位置随时间变化的关系.AGC油缸的阶跃响应、频率响应特性.油缸的启动摩擦力、动摩擦力特性及活塞杆的偏摆特性.经过测试的AGC油缸已经应用到实际生产中,效果良好.     

对缸套-活塞环材料在往复滑动中摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套—活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制定了一台往复式摩擦磨损试验机．该试验机可在一定范围内实行载荷、速度、润滑量的单因素控制,并可同时定性和定量的显示运动中的摩擦力大小．利用该试验和对美国ＧＥ公司采用的软氮化铸铁缸套—表面镀铬铸铁活赛环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随载荷和速度变化的关系曲线．     

基于Matlab与Ls-dyna的气缸冲击仿真解析

气缸活塞撞击到前端盖时,活塞杆和衬套间会发生较大应力导致部件磨损产生气体泄漏.为了准确了解气缸运行过程中各物理量的集中式参数和分布式参数的变化情况,提出一种采用Matlab与ANSYS/Ls-dyna对气缸运行和内部受力进行联合仿真的方法.通过Matlab获得气缸内压力的仿真结果,以此作为Ls-dyna的仿真条件可以得到更为精确的位移、速度、活塞杆与衬套间动态应力分布和径向震荡等情况.仿真结果表明气缸冲击过程中,活塞与活塞杆出现明显的倾斜,气缸衬套与缸筒上呈现一些明显的受力点,气缸的活塞杆冲击速度、负载分别与其所承受的最大等效压力近似成正比关系.      

活塞环-缸套动态摩擦力测量系统设计

由于往复运动特性,工作状态中活塞环-缸套的动态摩擦力非常复杂,而且对发动机的工作状况有重要影响。作者结合发动机试验台,设计了一套对活塞环-缸套动态摩擦力进行采集的装置。装置最大采样率可以达到3704sps,在曲轴转速为1200r/min时,对应曲柄转角1.94度/采样点。并可在PC中对数据分析、计算,为理论研究提供结果和依据。     

超声振动对内燃机缸套摩擦润滑状态影响的研究

降低缸套-活塞组件的摩擦力是提高内燃机可靠性和耐久性的重要技术问题。在关于摩擦副减摩的研究与实践中,超声振动减摩因其良好的减摩性能得到了研究人员的广泛关注。为了研究超声振动对内燃机缸套组件摩擦润滑状态的影响,本文对比分析了在缸套外壁有、无超声激振条件下的内燃机摩擦损耗。通过对内燃机缸体进行结构改制,在内燃机倒拖试验台上引入超声激振设备,搭建了新型单缸内燃机的超声振动减摩试验台架。通过试验研究了内燃机缸套活塞组件在不同激励工况下的超声振动减摩情况。研究表明：施加高频振动后,缸套-活塞组件间出现了接近于粗糙度等级的动态变形,内燃机摩擦损耗较未激振前呈现出小幅降低。     

内摆线柴油机行星齿轮传动机构的仿真

根据内摆线形成原理,利用Solidworks和ADAMS软件建立了内摆线单缸柴油机行星齿轮传动机构实体模型和动力学模型,机构动态特性仿真数据能为内摆线行星齿轮机构的结构设计与优化设计提供依据.并将所建立的模型进一步与传统195单缸柴油机进行仿真对比研究.仿真结果表明:内摆线柴油机活塞实现了完全简谐运动,克服了传统195型柴油机活塞存在复杂往复周期运动的许多缺点,大大降低了汽缸动侧压力,减小了活塞零部件承受的惯性力.文中结果为取代传统内燃机曲柄-连杆动力传动机构提供了参考.