柴油机的振动与平衡课件.pptVIP

柴油機的振動與平衡一、單缸柴油機振動力源1.氣體力Fg拉伸柴油機的固定件，在內部得到平衡,氣體力的作用會產生傾覆力矩而使柴油機左右擺動2.?往復慣性力Fj自身無法平衡，將引起柴油機上下方向振動，還會產生側推力形成傾覆力矩作用於柴油機機體,使之左右擺動3.回轉慣性力(離心力)FR會使柴油機發生上下、左右方向的振動4.傾覆力矩MD由氣體力和往復慣性力產生，在內部不能平衡，使柴油機產生左右擺動(橫向振動)，一般由地腳螺栓來承擔5.連杆力偶ML將引起柴油機左右擺動。因數值較小,一般不考慮二、單缸柴油機振動的平衡1FR的平衡曲柄臂上配置平衡重塊2Fj的平衡平衡Fｊ1和Fｊ2的方法為正反轉向量平衡法

3傾覆力矩MD無法平衡，由機座地腳螺栓承受4.連杆力偶ML較小,一般不採取平衡措施。為了減小ML，中高速機連杆杆身應輕些，大端軸承蓋中心離大端中心遠些，以使連杆品質小，連杆打擊中心靠近連杆大端中心三、多缸柴油機的振動1合成離心慣性力ΣFR為0，不會造成振動2合成離心力矩ΣMR不平衡會使柴油機在縱向產生上下左右方向的振動3合成往復慣性力ΣFj作用在縱向垂直平面上，不平衡會造成縱向上下跳動,多為零4合成往復慣性力矩ΣMj不平衡會使柴油機在縱向平面內上下振動5總傾覆力矩ΣMD會引起柴油機主要固定件左右搖擺，缸數越多影響越小6總連杆力偶ΣML多缸機相互抵消，多為0綜上所述，多缸柴油機的合成慣性力為零，不會造成柴油機的振動，而合成慣性力矩和總傾覆力矩是造成多缸柴油機振動的激振力源。各合成慣性力矩的作用性質，可將其歸納為：1)一次力矩的垂直分量，即合成離心力矩的垂直分量和合成一次往復慣性力矩；2)一次力矩的水準分量，即合成離心力矩的水準分量；3)二次力矩的垂直分量，即合成二次往復慣性力矩圖6－7多缸柴油機的外力矩四、多缸柴油機振動的平衡對於多缸機，柴油機合成離心力、合成一次往復慣性力、合成二次往復慣性力都能達到完全平衡，只有合成離心力矩、合成一次往復慣性力矩、合成二次往復慣性力矩、總傾覆力矩不平衡。特別是長行程少氣缸數的柴油機，有較大的不平衡力矩,採用平衡法減輕柴油機振動1規範要求1）大型低速二衝程機的不平衡力矩一般不超過500KN＊M2）單位功率不平衡力矩值＝不平衡力矩值/柴油機功率，若該值小於60Nm/kW，可不安平衡補償裝置；若大於200Nm/kW，則建議安裝平衡補償裝置2平衡補償裝置分類1）由曲軸驅動並安裝在柴油機上2）由電動機驅動安裝在柴油機自由端或舵機室甲板處3平衡方法1）柴油機的外部平衡和內部平衡（1）外部平衡：採取措施使合成離心力ΣFR、合成離心力矩ΣMR、合成一次往復慣性力ΣFj1、合成一次往復慣性力矩ΣMj1、合成二次往復慣性力ΣFj2、合成二次往復慣性力矩ΣΜj2都等於零（雖不對外產生力和力矩，但仍會引起變形和振動）（2）內部平衡：採取措施分別使各缸的慣性力得到平衡(一般只使離心力得到平衡，較難實現，採取內部平衡後能消除柴油機的振動）2離心力和離心力矩的平衡1）合成離心力的平衡採用均勻分佈的曲柄排列2）合成離心力矩的平衡曲柄臂裝平衡重，方法有：（1）各缸平衡法既達到外部平衡也達到內部平衡，新型船用中速機多用（2）分段平衡法只能達到外部平衡，但可以適當減少平衡重數量，曲軸重量減輕，改善曲軸及機座受力（3）整體平衡法僅在首尾曲柄臂加平衡重，使曲軸重量最輕，達到外部平衡，但內部平衡性能最差（4）不規則平衡法能夠改善發動機的內部平衡和某些軸承的軸承負荷