以降低活塞敲擊力為目標(biāo)的活塞運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、活塞敲擊力是內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)的主要激勵(lì)源，活塞在缸內(nèi)的敲擊運(yùn)動(dòng)直接導(dǎo)致了活塞和缸套的摩擦磨損，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲水平的提高，嚴(yán)重時(shí)引起缸套穴蝕，導(dǎo)致缸套漏油漏氣漏水一系列故障，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，甚至使其不能工作。因此，研究活塞在缸內(nèi)的敲擊運(yùn)動(dòng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的一個(gè)重要的研究課題。
　　 本文對(duì)活塞的敲擊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了比較全面的分析。根據(jù)活塞敲擊運(yùn)動(dòng)仿真計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點(diǎn)附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動(dòng)加速度最大，從而導(dǎo)致活塞對(duì)缸套的敲

2、擊也最大。因此本文對(duì)活塞的三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，即改變活塞銷的偏置量、活塞-缸套之間的配缸間隙以及活塞裙部型線，三種改進(jìn)方式中分別獲得了活塞徑向加速度和繞銷軸的擺動(dòng)角加速度與未改進(jìn)前的方案相比為最小的方案，由此分別得到三種不同的改進(jìn)方式中對(duì)活塞敲擊作用最小的方案。
　　 本文首先對(duì)活塞進(jìn)行三維建模，然后利用有限元分析軟件對(duì)活塞進(jìn)行網(wǎng)格劃分和有限元計(jì)算得到活塞的徑向剛度，作為EXCITE建模的輸入文件，隨后在多體動(dòng)力學(xué)分析軟件

3、AVL-EXCITE中建立包括活塞、缸套、活塞銷、活塞環(huán)以及連桿的模型，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件，進(jìn)行活塞敲擊運(yùn)動(dòng)計(jì)算，包括活塞的徑向位移、速度、加速度以及繞銷軸的擺動(dòng)角位移、角速度、以及角加速度，針對(duì)敲擊計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點(diǎn)附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動(dòng)加速度最大，活塞對(duì)缸套的敲擊也最大，因此改變活塞銷偏置量、活塞-缸套配缸間隙以及活塞型線三組參數(shù)，針對(duì)改進(jìn)前后的活塞敲擊運(yùn)動(dòng)計(jì)算結(jié)果主要是對(duì)活塞在燃燒上止點(diǎn)