考虑摩擦效应的船用配气凸轮轴系动力学特性研究
作者机构:哈尔滨工程大学动力与能源工程学院
出 版 物:《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)
年 卷 期:2024年
核心收录:
学科分类:08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程]
主 题:船用柴油机 配气凸轮轴 摩擦动力学 扭转振动 附加应力
摘 要:配气凸轮轴系是保证船用柴油机气门准时启闭的核心传动机构,因其凸轮轴系接触润滑状态恶劣、摩擦激励过大,易导致界面综合扭矩过大,出现凸轮轴系配气不均及接触疲劳等故障。考虑系统瞬变激励及界面摩擦影响,采用集中质量法建立了某V20型柴油机配气凸轮轴系摩擦动力学分析模型,获取了配气凸轮轴系强迫振动结果,并分析了转速波动工况下配气凸轮副摩擦润滑特性。结果表明,综合考虑各凸轮副瞬变激励及摩擦激励作用,配气凸轮轴系各轴段附加应力增大约4 MPa,且轴端瞬时转速波动量提高约±30 r/min;转速波动加之粗糙度作用,使得配气凸轮副膜厚明显减小,特别是在凸轮基圆段内膜厚降低约0.3μm,接触润滑状态恶化;在凸轮副反向运动位置及桃尖处,挺柱界面温升超出材料胶合温度,易致胶合磨损失效问题。