柴油发动机正时带传动系统动力学建模与仿真分析

扫码查看

原文链接

NETL

中文摘要：随着全球公共交通网络的构建以及物流配送产业的快速发展，柴油发动机市场也在持续稳步的增长。为响应和实现中国新一代柴油发动机自主创新的战略目标，国内柴油机生产厂家投入大量人力和物力开展现代柴油发动机的研发。但目前国内还不具备柴油发动机正时同步带传动系统正向主动开发与性能分析及优化的能力，尚需依赖国外的技术支持，从而成为制约企业项目顺利实施的瓶颈。因此，本论文开展柴油发动机正时带传动系统动力学建模与仿真技术的研究具有重要的理论意义与工程实用价值。本文首先对同步带进行了系统性的概述，包括其发展分类以及研究现状等。随后通过对发动机工作原理与正时传动系统工作原理的分析，详细阐述了柴油发动机正时带传动系统的理论基础，接下来介绍了正时带传动系统设计的一般原则，包括带轮尺寸，包角大小和预张力的确定，以及张紧轮的选用规则。最后，结合合作企业柴油发动机正时带传动系统开发项目及系统主要布局设计参数，建立了正时带传动系统的力学模型，并推导了皮带轮的通用运动方程以及张紧轮的运动方程。在多体动力学软件RecurDyn中建立了该系统的动力学仿真模型，并在曲轴转速1200rpm、1800rpm、2400rpm及3000rpm的不同工况下，通过分析传动误差，系统运行轨迹和皮带张力的变化规律，对传动系统运行的平稳性进行了分析与评估。并结合皮带轮运动方程的求解，对比研究了水泵带轮扭矩的理论和仿真计算结果。然后，通过频域与坎贝尔图谱分析，研究了张紧轮、进气轴带轮、排气轴带轮以及曲轴带轮的角度波动规律。通过带轮齿高修形，对修形前后的系统进行了动态特性的对比分析，并通过同步带与带轮的刚柔耦合仿真计算，对比分析了修形前后同步带的最大应力，验证了带轮齿高修形设计方案的可行性。论文的研究成果为柴油发动机正时带传动系统的动力学特性分析与性能评估以及优化提供了一种有效可靠的研究方法，对国产柴油发动机正时带传动系统自主研发能力的提升具有非常重要的指导意义。

作者：

倪浩

展开 >

关键词：

柴油发动机正时带动力学建模仿真分析传动误差皮带张力

授予学位：

硕士

学科专业：

力学

导师：

左文杰

学位年度：

2022

学位授予单位：

吉林大学

语种：

中文

中图分类号：