基于轴系动力学分析的全工况下减振器匹配优化设计

简介

扭振是发动机正常工作时一种常见的振动形式,严重的扭振可能会引起发动机轴系的疲劳破坏。为了有效的降低发动机的扭振,提出了一种基于柴油机轴系动力学分析的全工况下硅油减振器优化设计方法,以提高硅油减振器与发动机轴系的匹配效率。为了验证该方法的有效性,以某型六缸柴油发动机曲轴轴系为研究对象,建立考虑硅油减振器、皮带轮-正时齿轮、飞轮-联轴器及曲柄连杆机构的耦合系统动力学模型,采用Newmark-β法进行数值求解,得到系统动力学响应,并与实验进行验证。基于轴系动力学响应,利用多目标遗传优化算法对减振器进行全工况下匹配优化设计。结果表明原硅油减振器对曲轴总的扭振幅值具有较好的抑制作用,但对4.5阶次和6阶次扭振作用效果并不理想;相对于原硅油减振器,优化后曲轴的4.5阶次和6阶次扭振幅值在一定区间内降低,各阶次扭振的固有频率均提高,特别是对于6阶次扭振,避开了最大扭矩输出转速范围内的共振峰值。