第36卷(2014)第6期减振与降噪
柴油机 Diesel Engine
某柴油机的曲轴系扭振计算研究
蒋爱香，李为
（陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713105）
Vol.36(2014) Ne. 6
摘要：采用专用担振计算软件对某型号柴油机的曲轴系扭振进行了计算与分析。分析表明：该柴油机自由端振幅和轴系担振应力都在许用范围之内。研究结果为该柴油机的安全运行提供了依
据，也为柴油机轴系的后续设计提供了新思路。关键词：柴油机；曲轴系；扭振
中图分类号：U664.21
文献标识码：A
文章编号：1001-4357(2014)06-0035-04
TorsionalVibrationCalculationforaCertainDieselEngine
Jiang Aixiang, Li Wei
(Shanxi Diesel Engine Heavy Industry Co.,Ltd.,Shanxi Xingping 713105)
Abstract: By using the special sofware, calculation and research on torsional vibration for a certain diesel engine was carried out. The analysis showed that the value of both max amplitude on free end and the max stress for crankshaft were within the permissible value. This conclusion provides a reliable basis for the diesel engine's safe operation, as well as offers new ideas for the follow-up design of shafting. Keywords : diesel engine; shafting: torsional vibration
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引言
随者柴油机功率的不断提高，配套式样也越来越多，严重的扭转振动现象亦逐步增加，这也是制约柴油机动力装置发展的主要因素之一。严重的扭转振动将导致：曲轴、中间轴断裂：局部轴段发热等。为了避免扭转振动引起的严重事故，柴油机制造厂商在柴油机制造的过程中都要进行严格的扭振计算及反复的扭振试验：相关院校及科研单位也对柴油机扭振计算进行了深入的研究。随着测试手段和分析技术的提高，扭振计算方法得到了极大的发展，但扭振研究的关键仍是如何精确确定轴系扭振的动力学参数，如转动惯量、阻尼、刚度等。
本文针对某型号柴油机，利用专用扭振计算软件对其自由扭振和强迫扭振进行分析，以确定该柴油机轴系符合许用要求，为提高柴油机的安全性提供有利保障。
1扭振计算输入 1.1建立当运系统模型
某柴油机为四冲程直列柴油机，其动力装置为交流发电机(对数为3，所处质量单元号为11），柴油机与发电机采用整体法兰连接。柴油机自由端加装一般弹性减震器，绝对阻尼为600（Nm*s*rad-"），所处质量单元号为1。柴油机额定转速（1200（r*min""））下平均有效压力MEP=2.072MPa；平均指示压力MIP= 2.302 MPa。
扭振计算选用哈尔滨工程大学开发的专用扭振计算软件。在进行各质量号、轴段的转动惯量和刚度等原始参数的计算时，由于曲轴的形状较为复杂，传统的理论积分法可操作性较差，且计算准确度不高；而目前常采用的半经验公式法由于经验公式因机型而异，难以达到统一：本文采用有限元分析法求解单位曲柄的扭转刚度。首先建立如图1所
收稿日期：2014-05-30；修回日期：2014-07-30
作者简介：荐爱香（1985-），女，助理工程师，主要研究方向为荣油机设计与制造，E-mail：jiang118@163.com。