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《基于ADAMS的曲軸連桿活塞建模與仿真》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、60機(jī)械傳動(dòng)2010年文章編號(hào):1004-2539(2010)07-0060-04基于ADAMS的曲軸連桿活塞建模與仿真1112陳立輝杜彥蕊張艷華滕飛(1河北師范大學(xué),河北石家莊050031)(2吉利汽車研究院有限公司,浙江臺(tái)州317000)摘要基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,利用ADAMS建立了曲軸連桿活塞的機(jī)構(gòu)模型,然后在模型上施加主動(dòng)載荷及約束,最后建立機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程,求解得出多個(gè)工況下曲軸連桿軸頸在彈性支承條件下的載荷。
2、關(guān)鍵詞ADAMS建模仿真ModelingandSimulationofCrankshaft-link-pistonbasedonADAMS1112ChenLihuiDuYanruiZhangYanhuaTengFei(1HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050031,China)(2GeelyAutomobileInstituteCo.,Ltd.,Taizhou317000,China)AbstractOnthebasisofmulti-bodiedsystemdynamictheor
3、y,themechanismmodelofcrankshaft-link-pistonisestablishedbyADAMS,Thentheconstrainedforcesareexertedonthemodel.Finallythedynamicequationisbuiltandmultipleoperatingconditionsforsolvingthecrankshaftconnectingrodjournalundertheconditionsoftheelasticloadisobtained.KeywordsA
4、DAMSModelingSimulation表1柴油機(jī)相關(guān)參數(shù)0引言四沖程、水冷、直列六缸、技術(shù)參數(shù)頂置氣門、增壓、空冷中冷傳統(tǒng)的曲軸分析方法是在對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析缸徑行程/mm102120的基礎(chǔ)上,計(jì)算出各自產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)慣性總排量/L5.88力,與氣體爆發(fā)壓力合成后求解出對(duì)機(jī)體的作用力以壓縮比17.5:1及曲軸系振動(dòng)的激振力,這是一個(gè)十分繁瑣的過程。發(fā)火順序及間隔153624120!運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件ADAMS(AutomaticDynamic氣門數(shù)/每缸2AnalysisofMechanicalSys
5、tem),通過建立包括活塞、連標(biāo)定功率/kW118(2600r/min)桿、曲軸在內(nèi)的曲軸系的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,不僅可最大轉(zhuǎn)矩/(N?m)583(1500r/min)以計(jì)算出各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和構(gòu)件間的作用力,還可最大活塞平均速度/(m/s)9.8以進(jìn)一步進(jìn)行平衡性分析和振動(dòng)分析。怠速轉(zhuǎn)速/(r?min)675~725最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速/(r?min)30001機(jī)構(gòu)建模由于該曲軸有6拐,采用全支承,故有7個(gè)主軸頸,屬靜不定結(jié)構(gòu),在ADAMS中是無法直接求解該結(jié)多體動(dòng)力學(xué)建模的主要內(nèi)容包括生成構(gòu)件、施加構(gòu)的。因此在建模時(shí)將曲軸剖分為多
6、個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件,主動(dòng)載荷及約束建立動(dòng)力學(xué)方程求解。由這些構(gòu)件通過一定的連接方式構(gòu)成整體曲軸,主軸1.1生成構(gòu)件頸和連桿頸由小端開始編號(hào)分別為1、2、3、4、5、6、7和本文中為4沖程6缸直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī),所用發(fā)動(dòng)1、2、3、4、5、6,將曲軸由主軸頸中點(diǎn)處切開,變成6個(gè)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示。曲柄銷構(gòu)件。其主要幾何參數(shù)為:主軸頸直徑80mm,第34卷第7期基于ADAMS的曲軸連桿活塞建模與仿真61長(zhǎng)度為36mm;連桿頸直徑69mm,長(zhǎng)度為38mm。發(fā)動(dòng)矩的作用。機(jī)的曲軸連桿活
7、塞裝配模型如圖1所示。FxK1100000xFy0K220000yFz00K33000z=--Tx000K4400aTy0000K550bTz00000K66cC1100000VxF10C220000VyF2圖1曲軸連桿活塞裝配圖00C33000VzF31.2施加主動(dòng)載荷及約束+(2)000C4400xT1作用于整個(gè)機(jī)構(gòu)上的主動(dòng)力為氣體爆發(fā)壓力P,0000C550yT2視為分布力作用于活塞端部,大小為氣體壓力與活塞00000C66zT3投影面積的乘積。6缸作用的氣體壓力基本相同,只是各缸出現(xiàn)峰值的時(shí)刻不同,相差120!點(diǎn)火
8、間隔[1]。式中,F(x,y,z)表示沿軸向的作用力,T(x,y,z)表示沿軸向預(yù)作用力,Kii表示剛度系數(shù),(x,y,z,a,b,c)表示壓力由AKIMA插值方法獲得。該方法具有高速準(zhǔn)確軸向位移和角位移,Cii表示阻尼系數(shù),(Vx,
