6110／125Z发动机飞轮螺栓断裂仿真分析和探讨.pdfVIP

学兔兔 第3期(总第178期) 机 械 工程 与 自动 化 No．3 2013年 6月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMATION Jun． 文章编号：1672—6413(2013)03—0020—03 6 1 1 0／1 2 5 Z发动机飞轮螺栓断裂仿真分析和探讨 唐贵基，宋彩盟，陈卓群 (华北电力大学机械学院，河北 保定 071003) 摘要：发动机是动力传动系统的动力来源。而扭转振动是发动机产生故障的主要形式。通过对61lO／125Z发 动机进行扭振分析，发现其飞轮螺栓断裂的主要原因是轴系共振引起的，通过对扭转减振器进行改进．减小 了飞轮传递的附加扭振力矩，同时也减小了扭振振幅，最终解决了螺栓断裂问题。 关键词：飞轮螺栓；仿真分析；发动机 中图分类号：U464．172 文献标识码：A 1 概述 应力储存模块，F为曲轴转速控制模块，G为点火次序 6110／125Z柴油发动机在工作转速范围内出现飞 控制模块，H为点火压力值控制模块，I为增益模块。 轮螺栓断裂失效问题，在对发动机工况以及常见的故障 原因分析后，确定飞轮断裂主要是由于发动机轴系扭转 振动引起的。在不对发动机进行大的改动的原则下，通 过对扭转减振器进行重新设计，有效地解决了上述问题。 2 动力传动系当量分析模型的建立 图1 发动机三维模型图 目前对发动机进行扭振分析的方法主要有两种： 一 是建立发动机三维模型，对其进行有限元分析；二是 对发动机模型进行简化，建立一维当量模型，然后进行 扭振计算。本文主要运用第二种方法对发动机的扭振 ． 1 进行分析。图l为发动机三维模型图，它主要由扭转 ， 占 占占占占占占 减振器、皮带轮、曲柄连杆机构、飞轮等零部件组成。 图2为发动机的简化当量模型。当量简化原则是：把 』10 惯性大而集中的部件简化为惯性元件；惯量小而分散 图2 发动机简化当量模型 的简化为无质量的弹性元件。图2中，7 为惯性元件 3 当量模型的线性分析和时域分析 (集中质量)的转动惯量，E斛 为弹性元件的扭转刚 本文分别对装有原减振器以及装有改进后减振器 度。利用UG软件建立发动机三维模型，并对其进行 的当量模型进行时域和线性分析。本文试验中的发动 计算得到各个部件的转动惯量和扭转刚度。 机为直列6缸四冲程发动机，正常工作转速在1 000 AMEsim软件是法国 IMAGINE公司开发的一 r／min~2 200 r／min范围内，对F信号控制模块输入 维仿真平台，主要用于对多领域智能系统进行建模和 (U 一1 000 r／rain， 。 ：==2 20