曲拐弯扭耦合振动影响规律研究

陈宏威　向建华　刘　帅　吴斌辉（北京理工大学机械与车辆学院北京100081）

·振动·噪声·

曲拐弯扭耦合振动影响规律研究

陈宏威向建华刘帅吴斌辉
（北京理工大学机械与车辆学院北京100081）

基于圆盘非对称转子简化模型和达朗贝尔原理，建立了曲轴单拐弯-扭耦合非线性振动数学模型，并利用解析推导法和四阶龙格库塔的迭代数值求解方法研究了弯曲振动和扭转振动间的相互影响规律。研究结果表明，弯曲振动（或扭转振动）会耦合产生多种频率成分的扭转振动（或弯曲振动），耦合振动幅值随着激励频率和偏心距的增加而加大，且弯曲振动对扭转振动的耦合影响相对较大。

曲拐弯扭耦合振动非线性振动影响规律

引言

内燃机曲轴应用范围广泛，结构复杂，功能繁多，是内燃机系统关键部件［1］。曲轴承受周期性变化的切向力和法向力作用，常常产生弯曲振动、扭转振动及二者的耦合振动形式，很容易引发多种振动问题，导致轴段的疲劳损坏、轴承磨损以及工作噪声等［2］。以往人们关于内燃机曲轴的研究主要集中于轴的扭转振动，但近年来随着认识的深入，一些学者开始着重关注扭转—弯曲耦合振动，形成了比较完备的理论分析、数值模拟与实验研究相结合的体系［3-5］。由于曲轴高速回转时的质量不平衡或系统不对称等非线性因素，使得数值仿真中曲轴弯曲振动的数学建模和求解比较复杂［6-8］，其相应的曲轴弯扭耦合振动分析的相关文献目前尚不多见。……