耦合油膜的柴油机曲轴-主轴承系统冲击响应仿真与试验研究

摘要

为了获得一种耦合油膜的柴油机冲击响应建模方法,开展了落锤高度0.5m和0.9m,曲轴转速分别为550、900和1 500 r/min的冲击试验,测得了曲轴主轴颈的运动轨迹.采用冲击响应谱的方法,将实测的基础加速度转化为双三角形加速度,以此作为仿真计算的冲击输入.基于AVL-EXCITE和ABAQUS软件,建立了耦合油膜的柴油机曲轴-主轴承系统冲击动力学模型,并计算了上述试验条件下系统的冲击响应,仿真与试验值的误差小于8％,验证了模型的准确性.仿真和试验结果表明:曲轴转速越高,冲击作用对油膜厚度的影响越小,最大主轴颈偏心距在14～30 μm之间,说明落锤高度0.9m产生的冲击也未造成油膜破坏.利用冲击动力学模型计算发现,冲击相位不同时,最小油膜厚度可相差1μm.