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[车辆工程] [实例求解]发动机悬置设计

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发表于 2007-3-13 13:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

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哪位可以根据以下参数,计算发动机四点减振支承的刚度(三向刚度),及减振效果。减振效果能否给出与转速的关系?

1.        发动机(包括附件)重量We=___9174.76N___________
2.        传动装置(包括附件)重量Wt= __None____________
3.        发动机重心高出曲轴中心线He=____129.96mm__________
4.        传动装置重心高出或低于曲轴中心线Ht=____None__________
5.        前减振器高出或低于曲轴中心线Hf=____below 130mm__________
6.        后减振器高出或低于曲轴中心线Hr=__below 47mm____________
7.        发动机重心到前减振器距离Le=___491.6mm___________
8.        发动机缸体后端面到前减振器距离Lb=___713mm___________
9.        前后减振器距离Lr=___1080mm___________
10.        传动装置重心到前减振器距离Lt=____None__________
11.        后减振器跨距Sr=___650mm___________
12.        前减振器跨距(只有一个前减振器时,此数据为0)Sf=___530mm___________
13.        发动机转速:怠速工况NI=___700rpm___________
                              运行工况NO=___1800rpm___________
14.        汽缸数及其排列(如:I-6,90◦ V-8等)___I-6___________
15.        冲程数____4__________
16.        传动装置端部支承(若有的话)到前减振器距离Ls=___None___________
17.        *整个系统的转动惯量 Ixx=  61.05          ,Iyy=___190.6______,Izz=   184.51___________
18.        输出扭矩(包括最高档)TO=___1500___________
19.        发火次序__153426____________
20.        曲柄排列(曲柄号、曲柄错列角等)__直列____________
21.        应用: 公路用[ ]  非公路用[ yes ]   重载[  ]
发动机悬置设计尺寸示意图.JPG

本帖被以下淘专辑推荐:

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 楼主| 发表于 2007-3-13 13:59 | 显示全部楼层
最好能够算出前六阶模态,给出频率和振型。
 楼主| 发表于 2007-3-14 17:01 | 显示全部楼层
一个疑问,在发动机怠速的时候,传递率应该控制在什么范围比较合适?即可以达到较好的减振效果,又能防止因为路面激励引起大的振幅?
大家在做发动机悬置设计的时候对这个问题是怎么考虑的?
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:26 | 显示全部楼层
原帖由 yimao 于 2007-3-14 20:50 发表
最重要的隔振垫刚度,阻尼没给,不能算啊?

隔振垫的刚度就是要设计的!根据设计的隔振垫刚度再来计算各自由度的固有频率。
使用橡胶减振器,通常 ζ 取0.1。
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:28 | 显示全部楼层
原帖由 yimao 于 2007-3-14 20:44 发表
楼主什么时候要?

挺急的,兄弟们有空请帮忙啊!
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-24 09:18 编辑
原帖由 yimao 于 2007-3-14 20:55 发表
整个系统的质量没给,质心也没给,不好算

  x发动机(包括附件)重量We=___9174.76N___________
  根据给出的参数可以得到重心位置。
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-24 09:18 编辑
原帖由 yimao 于 2007-3-14 22:04 发表
忽略其他质量,设为三点悬置,前面一点,后面两点。设前悬(x,y,z)刚度分别为(120,160,960)后悬(x,y,z)刚度分别为(120,160,450),阻尼为零。计算得出六个固有频率为:2.8264Hz,3.3109Hz,4.884 ...

  11. 后减振器跨距Sr=___650mm___________
  12. 前减振器跨距(只有一个前减振器时,此数据为0)Sf=___530mm___________
  从以上数据可以看到,我需要使用四个减振器。是否可以根据这些信息再帮我算一下?非常感谢!
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-24 09:21 编辑

1.png

以发动机重心为原点,前边为X正向,右边为Y正向,得到上表的坐标。
取怠速时的传递效率
η=0.4

那么频率比
λ=sqrt(1+1/η)=1.87

发动机点火激振频率
f=2×i×n/(60×τ)=35Hz
           i —— 缸数 (6)
           n —— 转速 (这里取怠速=700rpm)
           τ —— 冲程数 (4)

那么系统的固有频率
fn=f/ λ=18.71
 楼主| 发表于 2007-3-15 10:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-24 09:23 编辑
原帖由 yimao 于 2007-3-15 10:00 发表



传递率当然是越小越好了。一般路面激励在2.5Hz一下,由上面给出的数据,隔振系统固有频率应在24.78Hz一下,3.5Hz以上,在保证隔振系统固有频率 在这个范围内之后,传递率越小越好,一般传递率应设计在30% ...

  隔振系统固有频率应在24.78Hz一下,3.5Hz以上
  这个结果是如何得到,可否详细介绍一下?
 楼主| 发表于 2007-3-15 12:26 | 显示全部楼层
原帖由 yimao 于 2007-3-15 11:30 发表



改为四点悬置,加入阻尼(0.1(newton-sec/mm)),其他参数不变得出如下固有频率
1   3.7455Hz
2   3.7525Hz
3   5.5261Hz
4   7.9093Hz
5   10.4970Hz
6   10.9907hz


非常感谢!
还有几个问题:
1. 能否把各个固有频率对应的振型进行一下描述?比如垂向振动,绕Z轴的转动,平行于XOZ面的摇动等。
2. 您上面所算的的固有频率对应的减振器的刚度是多少?可否列出?
 楼主| 发表于 2007-3-15 13:10 | 显示全部楼层
原帖由 yimao 于 2007-3-15 12:53 发表
纵向指与x方向一致,横向指与y方向一致,竖向指与z方向一致。
1   纵向
2   横向
3   绕竖向旋转
4   绕横向旋转
5   绕纵向旋转
6   绕横向旋转

关于刚度我没有进行优化设计,只自己估计了几个情况, ...


您将所有的振动都解耦了?!
根据我的经验来看,刚度值偏小。
 楼主| 发表于 2007-3-15 15:13 | 显示全部楼层
我的计算结果如下:
1.   11.257
2.   12.585
3.   18.071   绕Z向旋转
4.   18.609   Z向
5.   23.967
6.   25.549

刚度:
前悬置(x,y,z)=(1800,1800,3500)
后悬置(x,y,z)=(1500,1500,2900)
 楼主| 发表于 2007-3-15 20:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-24 09:25 编辑
原帖由 yimao 于 2007-3-15 11:02 发表



3.5Hz  是根据sqrt(2)*2.5;24.78Hz是根据:怠速*气缸数/(sqrt(2)*30*冲程数)这是最低激振频率,也是点火脉冲频率。

  这是最低激振频率,也是点火脉冲频率
  这个激励频率引起发动机产生的振动会是什么振型?
  这种计算激励频率的方法在很多资料里看到过,而且很多都是介绍根据这个频率来设计悬置系统的固有频率。由此得到的固有频率是哪个自由度的频率?
 楼主| 发表于 2007-3-18 11:20 | 显示全部楼层
推荐一篇文章:
张松军——《康明斯直列6缸柴油机悬置系统匹配设计》
这是我看到的为数不多的介绍得比较接近实际应用的一篇文章。看后请说说看法。
 楼主| 发表于 2007-3-18 17:17 | 显示全部楼层
原帖由 yimao 于 2007-3-18 12:55 发表
查了一下,没找到,不知道是发在哪个期刊上的呢?谢谢


已发至你的邮箱(163),请查收。
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