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一种旋转式内燃机的槽形凸轮设计与仿真分析
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作者 朱花 阳明 葛杨文 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第11期67-71,共5页
针对旋转式内燃机受槽形凸轮影响导致运动平稳性差和转速低等问题,设计槽形凸轮改善活塞运行的平稳性,降低在工作过程中活塞对转筒和机轴的冲击力,提高旋转式内燃机的转速。采用数学建模的方法对槽形凸轮的轮廓线进行建模,采用MATLAB软... 针对旋转式内燃机受槽形凸轮影响导致运动平稳性差和转速低等问题,设计槽形凸轮改善活塞运行的平稳性,降低在工作过程中活塞对转筒和机轴的冲击力,提高旋转式内燃机的转速。采用数学建模的方法对槽形凸轮的轮廓线进行建模,采用MATLAB软件拟合槽形凸轮的轮廓线;对不同行程转角进行对比分析,找出最佳的行程转角;基于ADAMS软件对旋转式内燃机性能进行仿真验证。结果表明:13.5°行程转角的槽形凸轮运行时突变最小,对转筒的冲击力可减小1 000 N,内燃机运行时比其他行程转角的槽形凸轮更加平稳。 展开更多
关键词 旋转式内燃机 槽形凸轮设计 轮廓线建模 运动学仿真
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内燃机曲轴强度研究的现状、讨论与展望 被引量:55
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作者 孙军 桂长林 李震 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期179-184,共6页
从分析计算 (包括应力计算和疲劳强度计算 ,应力计算主要概述目前普遍应用的有限元方法 )和试验研究两方面论述了内燃机曲轴强度研究的现状和进展 ,讨论并展望了在曲轴强度的设计预测中尚待进一步研究的计算边界条件处理。
关键词 内燃机 曲轴 强度 现状 展望 计算 应力 疲劳强度
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内燃机曲轴轴系振动分析研究的现状、讨论与展望 被引量:57
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作者 李震 桂长林 孙军 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期469-474,共6页
评述了内燃机曲轴轴系振动研究的力学模型、计算方法、试验方法及近年来的最新研究动向 ,讨论了目前内燃机曲轴轴系振动研究中存在的问题和不足。指出有关曲轴振动与轴承摩擦学的耦合、轴系阻尼系数的精确确定以及非线性振动问题 ,都是... 评述了内燃机曲轴轴系振动研究的力学模型、计算方法、试验方法及近年来的最新研究动向 ,讨论了目前内燃机曲轴轴系振动研究中存在的问题和不足。指出有关曲轴振动与轴承摩擦学的耦合、轴系阻尼系数的精确确定以及非线性振动问题 ,都是曲轴轴系振动研究中有待进一步深入研究的课题。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴 轴系振动 现状 展望 计算模型 耦合振动
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智能型曲轴弯曲疲劳试验系统 被引量:18
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作者 俞小莉 周迅 +2 位作者 刘震涛 沈瑜铭 齐放 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期368-371,共4页
针对国内曲轴弯曲疲劳试验机普遍存在的试验精度和试验效率较低的问题 ,开发了智能型曲轴弯曲疲劳试验系统。该试验系统由可编程控制器 (PLC)和PC联合构成测控核心。PLC的长时间稳定运行能力和断电保护能力保证了曲轴试验的可靠性 ,PC... 针对国内曲轴弯曲疲劳试验机普遍存在的试验精度和试验效率较低的问题 ,开发了智能型曲轴弯曲疲劳试验系统。该试验系统由可编程控制器 (PLC)和PC联合构成测控核心。PLC的长时间稳定运行能力和断电保护能力保证了曲轴试验的可靠性 ,PC机上专门编制的软件可对标定试验数据及最终试验数据进行快速精确的计算处理并提供了友好的人机对话环境 ,实现了曲轴弯曲疲劳试验载荷标定、试验运行、失效诊断和试验数据处理等流程的自动化 ,成为新一代的智能化试验系统。本文较详细地介绍了该试验系统的基本工作原理、组成。 展开更多
关键词 曲轴 疲劳试验 机械设计 内燃机 可编程控制器
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曲轴—轴承系统计入曲轴变形的轴承摩擦学性能分析 被引量:21
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作者 孙军 桂长林 +1 位作者 汪景峰 潘忠德 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期258-264,共7页
内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用,而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内,仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴—轴承系统为研究对象,进行计入曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整... 内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用,而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内,仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴—轴承系统为研究对象,进行计入曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和曲轴轴承负荷,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形,采用动力学法计算轴承的轴心轨迹。结果表明,计入曲轴变形的影响时,轴承前后端面上轴心轨迹在局部位置有明显变化,某些时刻附近轴承最大油膜压力增加明显,绝大部分时间轴承最小油膜厚度有不同程度减小,轴承油膜压力的分布状况发生了变化,产生了偏布。 展开更多
关键词 内燃机 轴承 润滑 曲轴 变形
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不同工况下内燃机曲轴轴承的润滑性能 被引量:13
6
作者 赵小勇 孙军 +4 位作者 刘利平 黄保科 单文斌 张建波 柴晓辉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期348-354,共7页
以4冲程4缸柴油机为研究对象,进行了不同工况下的曲轴轴承负荷计算和润滑分析.连杆轴承负荷计算采用动力计算方法,应用整体曲轴梁单元有限元方法计算曲轴各主轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析.结果表明:不同内燃机工况下,... 以4冲程4缸柴油机为研究对象,进行了不同工况下的曲轴轴承负荷计算和润滑分析.连杆轴承负荷计算采用动力计算方法,应用整体曲轴梁单元有限元方法计算曲轴各主轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析.结果表明:不同内燃机工况下,曲轴轴承负荷和润滑性能在一个内燃机工作循环中的变化规律和对应时刻的数值存在较大差异;曲轴轴承润滑性能的最不利情况不一定出现在内燃机标定工况;相同工况下连杆轴承与主轴承润滑性能之间以及各主轴承的润滑性能之间也存在较大的差异.因此,内燃机曲轴轴承设计时,如果仅分析标定工况下的某一曲轴轴承润滑性能将不够全面合理,需要进行不同工况下各曲轴轴承润滑性能的分析计算. 展开更多
关键词 内燃机 工况 曲轴轴承 润滑
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电控柴油机电磁阀驱动电路优化设计 被引量:39
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作者 张奇 张科勋 +1 位作者 李建秋 欧阳明高 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期1-4,共4页
电控燃油喷射系统是电控柴油机的重要组成部分,作为喷射系统执行器的电磁阀,其驱动性能研究是一个重要课题。在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种优化驱动电路。该系统采用120V高压和24V低压双电源系统分时驱... 电控燃油喷射系统是电控柴油机的重要组成部分,作为喷射系统执行器的电磁阀,其驱动性能研究是一个重要课题。在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种优化驱动电路。该系统采用120V高压和24V低压双电源系统分时驱动,从硬件上实现了电磁阀喷射电流的自动PWM反馈调制。试验结果表明:该系统显著缩短了电磁阀闭合时间,降低了系统功耗,同时可减少ECU中断响应次数,对ECU资源占用较少。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 电磁阀 PWM调制 驱动电路
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单缸停缸对内燃机运动机构动力学特性的影响 被引量:9
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作者 杨守平 张付军 +2 位作者 黄英 赵长禄 凌强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期8-13,共6页
为了确定内燃机运动机构最佳动力学特性的停缸方案,建立某V8柴油机曲轴系统、正时齿轮和配气机构柔性动力学耦合仿真模型,通过试验进行相应模型的校核。进行不同单缸停缸方案的运动机构动力学仿真。结果表明,停缸后曲轴角位移幅值明显增... 为了确定内燃机运动机构最佳动力学特性的停缸方案,建立某V8柴油机曲轴系统、正时齿轮和配气机构柔性动力学耦合仿真模型,通过试验进行相应模型的校核。进行不同单缸停缸方案的运动机构动力学仿真。结果表明,停缸后曲轴角位移幅值明显增加,且以低谐次滚振为主;凸轮轴角位移无明显变化,但配气机构运动特性恶化,机械负荷增大。选择曲轴单双结点振型结点位置附近的气缸,在柴油机高速低负荷时停缸,运动机构动力学特性较好。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴系统 配气机构 单缸停缸 耦合仿真
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计及曲轴强度的曲轴轴承优化设计 被引量:4
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作者 孙军 符永红 +2 位作者 邓玫 蔡晓霞 桂长林 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期92-95,共4页
以某4冲程4缸内燃机曲轴-轴承系统为研究对象,在计及曲轴强度下进行曲轴轴承优化设计,研究轴承优化设计中考虑曲轴强度的必要性。在建立轴承优化设计模型中,将曲轴强度作为约束条件之一,采用粒子群算法进行优化计算。结果表明,相比于原... 以某4冲程4缸内燃机曲轴-轴承系统为研究对象,在计及曲轴强度下进行曲轴轴承优化设计,研究轴承优化设计中考虑曲轴强度的必要性。在建立轴承优化设计模型中,将曲轴强度作为约束条件之一,采用粒子群算法进行优化计算。结果表明,相比于原机轴承设计,在满足曲轴强度要求的情况下,通过曲轴轴承优化设计轴承总平均摩擦功耗降低了14.21%。同时进行了不考虑对曲轴影响的曲轴轴承优化设计计算,此时虽然轴承总平均摩擦功耗有明显降低,但曲轴强度已不能满足使用要求。因此,合理的曲轴轴承优化设计应从曲轴-轴承系统整体出发,计及对曲轴强度的影响,以获得满足系统要求的最优解。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴轴承 优化设计 曲轴强度
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内燃机轴系扭振响应的扭转弹性波计算方法研究 被引量:19
10
作者 郝志勇 舒歌群 史绍熙 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期29-32,共4页
以工程中常见的阶梯轴为研究对象,建立了连续轴模型中沿轴向传播的扭振弹性波的波动方程 组,结合方程组的初始条件和边界条件及波动方程解的行波表达式,导出了各轴段扭转弹性波传播的解 析表达式,利用数值迭代方法可求解;利用弹性... 以工程中常见的阶梯轴为研究对象,建立了连续轴模型中沿轴向传播的扭振弹性波的波动方程 组,结合方程组的初始条件和边界条件及波动方程解的行波表达式,导出了各轴段扭转弹性波传播的解 析表达式,利用数值迭代方法可求解;利用弹性波分析理论对船舶柴油机推进轴系的连续模型进行了扭 振响应计算的研究,在激励力上可同时计及各谐波的综合作用,可精确计算共振及非共振工况的强迫振 动响应,使计算过程与扭振实测分析过程完全对应。 展开更多
关键词 内燃机 轴系 扭振 扭转弹性波 船舶
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内燃式柱塞泵原理方案设计 被引量:16
11
作者 张继忠 张铁柱 +1 位作者 戴作强 张洪信 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第21期1881-1885,共5页
将内燃机和柱塞泵工作原理进行组合,实现了内燃机和柱塞泵结构的一体化设计。提出了一种直接利用内燃机活塞的直线往复运动实现流体压力能输出的新工作模式。在对内燃式柱塞泵进行功能分析和分解的基础上,构思出实现各分功能(功能元)的... 将内燃机和柱塞泵工作原理进行组合,实现了内燃机和柱塞泵结构的一体化设计。提出了一种直接利用内燃机活塞的直线往复运动实现流体压力能输出的新工作模式。在对内燃式柱塞泵进行功能分析和分解的基础上,构思出实现各分功能(功能元)的装置、机构或元件。通过组合得到了多种设计方案,并对选出的4种设计方案进行了分析和比较,再根据其中一个设计方案完成了以水为工作介质的内燃式柱塞泵样机的制作、试验和仿真计算。结果表明,该设计方案可行,实现了预期功能,其主要工作性能指标与内燃机-柱塞泵组合系统相比有明显改善。 展开更多
关键词 内燃机 柱塞泵 一体化设计 方案设计
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高次多项式凸轮型线特性参数对配气机构性能影响的研究 被引量:28
12
作者 郭磊 褚超美 陈家琪 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-23,共4页
通过对EQ368发动机顶置凸轮配气机构的仿真计算,得到高次多项式凸轮型线的项数、幂指数、方次等特性参数的变化对凸轮型线和气门运动的影响规律,为发动机凸轮型线设计方案的确定提供了依据。
关键词 内燃机 配气机构 高次多项式 凸轮型线
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具有仿生条纹结构的内燃机活塞疲劳特性回归分析 被引量:6
13
作者 吴波 丛茜 +5 位作者 杨利 刘洋 金绍江 王洪臣 刘鸿涛 田为军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期48-55,共8页
活塞不仅是内燃机的主要运动部件而且工作环境最为恶劣。该文通过对活塞形态的改进,来提高活塞减磨、降阻的效用,以延长活塞的疲劳寿命。首先针对内燃机实际工况确定机械和热边界条件,然后对活塞进行热-机耦合仿真分析,观察其应力、应... 活塞不仅是内燃机的主要运动部件而且工作环境最为恶劣。该文通过对活塞形态的改进,来提高活塞减磨、降阻的效用,以延长活塞的疲劳寿命。首先针对内燃机实际工况确定机械和热边界条件,然后对活塞进行热-机耦合仿真分析,观察其应力、应变和变形情况。受到与内燃机活塞运动情况接近的土壤动物蚯蚓的减阻、耐磨体表结构的启发,根据受试活塞外形尺寸,将宏观形态的仿生条纹和通孔设计加工在活塞裙部表面,以达到减磨、散热、提高活塞疲劳寿命的目的。活塞热-机耦合分析结果表明其整体受力为不均匀分布,基于此该文改进研究了变尺寸排布的仿生条纹深度、宽度、列间距。采用三水平三因素正交表制定9种仿生活塞试验方案,采用部分正交多项式回归设计对仿生活塞热-机耦合分析和疲劳寿命预测结果进行对比并优化仿生结构。选取3个最优活塞和标准活塞进行台架试验。最终发现仿生活塞比标准活塞疲劳寿命平均提高了8.8%,磨损量平均减小了90%,顶部温度平均降低了5%。该研究为活塞形态优化改进和延长内燃机整机疲劳寿命提供了参考。 展开更多
关键词 内燃机 疲劳试验 仿生学 仿生条纹 回归设计 内燃机活塞
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基于整体曲轴梁单元法的曲轴变形和轴承负荷计算 被引量:7
14
作者 孙军 桂长林 汪景峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期6-9,共4页
以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比... 以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比较,可见整体曲轴梁单元有限元方法是一种简单、方便、省时,计算精度满足要求的曲轴变形计算方法。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴 变形 轴承 负荷 梁单元
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根据曲轴转动状况量化内燃机各缸作功大小的方法研究 被引量:10
15
作者 董大伟 闫兵 谭达明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期32-46,共15页
以240柴油机为例,通过计算机模拟,详细分析了在不同缸数和不同转速条件下,各缸功率不均衡对曲轴瞬时转动(速度和加速度)曲线的影响及其内在联系。关联度计算和极值分析表明,角加速度增量△j能较准确地量化各缸的作功状况。
关键词 功率 不均匀性 曲轴 状态监测 柴油机 功率
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基于瑞利法的内燃机曲轴纵向振动研究 被引量:4
16
作者 梁兴雨 舒歌群 +2 位作者 张宝欢 王养军 陈达亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期648-653,共6页
采用瑞利法对高速内燃机曲轴纵向振动进行研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程建立了轴系纵振模型;根据刚度耦合原理,并考虑轴系扭转激励和弯曲强迫激励,建立了纵... 采用瑞利法对高速内燃机曲轴纵向振动进行研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程建立了轴系纵振模型;根据刚度耦合原理,并考虑轴系扭转激励和弯曲强迫激励,建立了纵振强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解,将结果与采用三维振动测量装置实际测得的某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号结果进行比较发现,计算结果与实测结果在各主要谐次都保持相当的一致。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴 瑞利法 纵向振动
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发动机CAD/CFD设计技术 被引量:13
17
作者 师石金 王志 王建昕 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期581-584,共4页
阐述了CAD/CFD技术在发动机设计开发中的重要性 ,并对CFD求解步骤及CAD/CFD的设计方法进行了描述。
关键词 螺旋气道 CFD技术 柴油机 电喷汽油机 进气歧管 发动机设计 设计技术 设计方法 步骤
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内燃机配气凸轮机构型线的动力学优化设计 被引量:13
18
作者 卢月娥 任述光 杨大平 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期522-524,共3页
为减少内燃机配气机构的冲击振动 ,提高其动力性和经济性 ,用优化设计方法将配气机构简化为单质量振动系统 ,建立其动力学优化设计的数学模型 .以复合摆线 型凸轮为例 ,进行动力学优化设计 .结果表明 :优化方案和原方案相比 ,丰满系数... 为减少内燃机配气机构的冲击振动 ,提高其动力性和经济性 ,用优化设计方法将配气机构简化为单质量振动系统 ,建立其动力学优化设计的数学模型 .以复合摆线 型凸轮为例 ,进行动力学优化设计 .结果表明 :优化方案和原方案相比 ,丰满系数提高了 1.2 5 % ,动态最大正加速度在上升段下降 1% ,但在下降段上升了 5 % ,动态最大负加速度下降 6.4% ,系统动态速度及动态加速度振幅比未优化方案要小 。 展开更多
关键词 凸轮机构型线 动力学优化设计 内燃机 配气机构 单质量振动系统 数学模型
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内燃机轴承润滑设计的研究现状及展望 被引量:12
19
作者 王晓力 温诗铸 桂长林 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期20-25,共6页
回顾了内燃机轴承设计研究的发展历史,分析了近年来在内燃机轴承快速设计和精确设计方面所取得的进展,并提出未来的内燃机轴承研究所要解决的问题。
关键词 轴承 润滑 设计 分析 内燃机
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边界条件处理对曲轴有限元分析的影响研究 被引量:9
20
作者 孙军 桂长林 汪景峰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期724-726,共3页
采用不同的边界条件对曲轴进行了有限元计算。计算结果表明,边界条件处理对曲轴有限元分析结果影响很大。为了提高计算结果的精度,有必要根据实际情况确定边界条件。
关键词 内燃机 曲轴 有限元分析 边界条件
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