大型柴油机正时链传动系统振动特性研究

摘要

链传动是机械行业应用较为广泛的动力传递装置，其应用范围覆盖了包括工业、农业以及军事装备等许多领域。链传动装置因其效率高、可靠性高、传输比准确、易保养与维修等特点，在促进国民经济发展的过程中发挥着重要作用。在柴油机中，链传动装置的应用主要是在正时链传动系统上，柴油机曲轴通过正时链传动装置驱动柴油机凸轮轴，使进、排气门能够在适当的时候开启与关闭，保证了柴油机可以正常的吸气与排气。但是，链传动装置也有其缺陷，啮合冲击激励以及多边形效应激励使得链传动系统的振动问题尤为突出，并且随着柴油机逐渐向着高速、重载的方向发展，对整个正时链传动系统传递功率的要求不断增加，更加剧了柴油机正时链传动系统的振动问题。因此，对柴油机正时链传动装置的动力学及振动特性进行研究具有非常重要的理论研究价值和工程实践意义。 本文以5S50-ME柴油机的正时链传动系统为研究对象，基于多体动力学理论，利用多体动力学仿真软件ADAMS对系统进行动力学及振动特性的仿真分析。本文主要研究内容如下： （1）从理论出发分析啮合冲击激励及多边形效应激励，从运动学的角度得到链传动系统运行不平稳及产生振动的原因。 （2）分析柴油机正时链传动系统的结构特点，利用三维建模软件SolidWorks建立系统的三维实体模型。 （3）基于多体动力学理论及接触理论，建立柴油机正时链传动系统多体动力学仿真模型，仿真分析链和链轮的接触力、链的横向振动及纵向振动的特性，并研究各个参数对柴油机正时链传动系统特性的影响规律。 （4）基于优化设计的思想，利用ADAMS优化设计模块对柴油机正时链传动系统进行优化设计。

目录

第1章 绪论

1.1 课题研究背景、目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4 研究目标及研究内容

第2章 链传动系统激励研究

2.1 啮合冲击激励

2.2 多边形效应激励

2.3 外部激励

2.4 本章小结

第3章 大型柴油机正时链传动系统模型研究

3.1 大型柴油机正时链传动系统结构型式

3.2 滚子链的结构型式及相关参数的确定

3.3 链轮的结构型式及相关参数的确定

3.4 本章小结

第4章 正时链传动系统仿真

4.1 ADAMS多体动力学分析方法

4.2 柴油机正时链传动系统多体动力学模型

4.3 结果分析

4.4 大型柴油机正时链传动系统特性影响因素分析

4.5 本章小结

第5章 大型柴油机正时链传动系统优化设计

5.1 ADAMS参数化建模及分析

5.2 大型柴油机正时链传动系统优化设计

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研情况