发动机的振动分析与控制(学时).ppt

《汽车振动学》 第 3 章 发动机的振动分析与控制 3.1发动机的振动激励源分析 详细求解曲轴旋转主动力矩推导 第 3 章 发动机的振动分析与控制 3.1 发动机的振动激励源分析 3.2 发动机隔振设计 3.3 发动机气门振动 3.2 发动机隔振设计 请问：位移传递率和隔振效率的关系？ 16周实验4：T值的Matlab仿真分析 实验要求 （1）请同学们读懂源程序，修改源程序使之与前一图相似，并且标注 （2）请回答T值图为什么与上一实验幅频特性曲线一致。 16周实验5：Matlab仿真发动机四点悬置振动分析 （2）给定发动机的参数书上的题3.5（p119） 未求和答案，请优化程序并计算结果。 第 3 章 发动机的振动分析与控制 3.1 发动机的振动激励源分析 3.2 发动机隔振设计 3.3 发动机气门振动 3.3 发动机气门振动 Matlab仿真计算：利用行列式值求矩阵特征根！ 要求：利用行列式值求矩阵特征根！ 答案不对 3.2.2发动机悬置系统动力学模型及优化设计 简化力学模型：刚体，六自由度 11.8760 3.6658 1.7969 0.0000 0.0000 0 + 0.0000i 17.5785 9.9970 8.8000 5.6302 2.9272 2.0988 17.5785 9.9970 8.8000 5.6302 2.9272 2.0988 外 部 求 和 for 循 环 求 和 错 误 结 果 3.3.1 发动机气门振动模型 3.3.2 气门振动控制措施 3.3.1发动机气门振动模型 气门结构简化力学模型：1）无阻尼单自由度模型 Me—气门系统 等效之质量 K1和k2— 等效刚度 3.3.1发动机气门振动模型 无阻尼单自由度系统运动微分方程： 固有频率： 3.3.1发动机气门振动模型 气门结构简化力学模型：2）无阻尼三自由度模型 气门的等效质量 挺杆的等效质量 摇臂的等效质量 对应刚度 3.3.1发动机气门振动模型 无阻尼三自由度系统运动微分方程： m、k、x分别为气门、挺杆和摇臂等效质量、 等效刚度和垂直位移。 F0-气门推力 --摇臂转角 3.3.1发动机气门振动模型 系统运动微分方程求解： 3.3.1发动机气门振动模型 求出固有频率： 特征频率方程： 给出： * 3.1 发动机的振动激励源分析 3.2 发动机隔振设计 3.3 发动机气门振动 3.1.1 单缸发动机的激励源 3.1.2 多缸发动机的激励源 发动机工作中产生的不平衡惯性力和力矩是引起汽车振动的主要激励源之一。 1）惯性力激励源： 3.1.1 单缸发动机的激励源 活塞销 曲柄销 3.1.1 单缸发动机的激励源 对活塞运动分析： 活塞往复惯性力 3.1.1 单缸发动机的激励源 2）单缸发动机总激励源： 活塞受力 曲轴受力 活塞爆发压力： 活塞受力平衡方程： 3.1.1 单缸发动机的激励源 曲轴旋转主动力矩： 由于该合力矩周期变化， 会激起曲轴系统的扭转振动。 3.1.1 单缸发动机的激励源 活塞反作用缸体力分析： 活塞反作用在缸体上 的力矩使缸体绕曲轴 轴线反向转动，数值 与使曲轴旋转的主动 力矩相等。 3.1.1 单缸发动机的激励源 曲轴受力平衡方程： 3.1.1 单缸发动机的激励源 曲轴作用于缸体力分析： 曲轴作用在轴承上铅垂力： 气体压力Pg不对车架产生振 动，而往复惯性力Pj和离心 惯性力Pr会引起整车上下振 动。 3.1.1 单缸发动机的激励源 曲轴作用于缸体力分析： 曲轴作用在轴承上水平力： 气体压力Pg、往复惯性力Pj引起整车横摆振动，离心惯性力Pr会引起整车水平振动。 3.1.1 单缸发动机的激励源 3.1.1 单缸发动机的激励源 缸体绕曲轴 轴线反向转动力矩Mz，数值与使曲轴旋转的主动力矩相等。 气缸受力 可看成由曲轴联起来的多个单缸发动机。 3.1.2 多缸发动机的激励源 回转离心力在垂直方向的合力： 3.1.2 多缸发动机的激励源 往复惯性力： 垂直方向合力： 离心惯性力在水平方向分力： 3.1.2 多缸发动机的激励源 绕y轴力矩： 3.1.2 多缸发动机的激励源 绕x轴力矩： 绕z轴（曲轴轴线）力矩： 3.2.1 隔振原理 3.2.2 发动机悬置系统动力学模型及 优化设计 3.2.1 隔振原理 有效隔振分为两种：主动隔振和被动隔振。 1）主动隔振：振源是机器本身，使它与地基隔离，减少对周围的影响。 3.2.1 隔振原理