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大功率柴油机曲轴平衡率对主轴承润滑特性的影响

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润滑与密封 2020年第4期45卷 69-75页

作者：章朝栋赵俊生朱桂香中北大学机械工程学院山西太原030051 潍柴动力股份有限公司内燃机可靠性国家重点实验室山东潍坊261061

基于弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,计入轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,针对某大功率柴油机的曲轴系统,建立12缸V150柴油机主轴承的润滑分析计算模型,对12平衡重曲轴在不同平衡率下各主轴承的润滑... 详细信息

基于弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,计入轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,针对某大功率柴油机的曲轴系统,建立12缸V150柴油机主轴承的润滑分析计算模型,对12平衡重曲轴在不同平衡率下各主轴承的润滑性能进行分析,考虑轴承宽度、轴承间隙和供油压力等参数对平衡性较好的曲轴进行优化。结果表明:随平衡率的增加,最小油膜厚度先增加后减小,最大油膜压力和平均摩擦损失总功先减小后增大,平衡率80%的曲轴润滑性能较好,但主轴承MB5、MB6、MB7的最小油膜厚度均小于1μm;对其优化后各主轴承润滑性能均满足要求,且润滑性最差的主轴承MB7的最小油膜厚度增加19.7%,最大油膜压力减小11.8%。

关键词：大功率柴油机平衡率主轴承润滑性能

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曲轴不同平衡率对曲轴强度与振动特性的影响

机械设计 2020年第8期37卷 11-20页

作者：毕玉华罗力张磊王鹏姚国仲申立中代云辉昆明理工大学云南省内燃机重点实验室云南昆明650500 昆明云内动力股份有限公司云南昆明650217

曲轴不同平衡方案不仅直接影响整机振动与噪声,还影响曲轴的轻量化设计。研究不同平衡率方案曲轴对发动机振动与曲轴强度的影响,优化设计曲轴,对降低整机振动与提高可靠性具有重要意义。以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,系统分析... 详细信息

曲轴不同平衡方案不仅直接影响整机振动与噪声,还影响曲轴的轻量化设计。研究不同平衡率方案曲轴对发动机振动与曲轴强度的影响,优化设计曲轴,对降低整机振动与提高可靠性具有重要意义。以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,系统分析了不同平衡率与不同平衡块结构的4个曲轴方案的平衡性;通过曲轴模态试验与机体模态仿真,验证了曲轴和机体有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学理论,建立了整机多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率对额定转速工况下曲轴强度与振动特性的影响。研究结果表明:随着平衡率增加,曲轴各圆角处最大应力值增大,曲轴圆角疲劳安全系数降低;最大应力值为284.1 MPa,最小安全系数为1.7,均出现在四平衡块100%平衡率曲柄销圆角处。随着平衡率增加,油底壳关注点的不同谐次下振动加速度峰值减小,机体上各关注点的振动速度级降低,汽缸盖罩在低频段下振动速度级降低。随着平衡率增加,各倍频程下机体振动速度级降低,倍频程中心频率为500 Hz,汽缸盖罩和油底壳振动速度级增大。

关键词：柴油机平衡率疲劳强度振动特性

不同平衡率对曲轴动力学特性与疲劳强度的影响研究

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机械设计 2021年第3期38卷 37-45页

作者：毕玉华王鹏张磊申立中黄粉莲刘少华代云辉昆明理工大学云南省内燃机重点实验室云南昆明650500 昆明云内动力股份有限公司云南昆明650500

以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,通过曲轴模态试验模态仿真,验证了曲轴有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率与不同平衡块数对额定转速工况下主轴... 详细信息

以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,通过曲轴模态试验模态仿真,验证了曲轴有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率与不同平衡块数对额定转速工况下主轴承载荷与润滑特性、曲轴应力与疲劳强度的影响。研究结果表明:随着平衡率增加,曲轴质量增加,内弯矩减小,平均轴承力减小;随着平衡率增加,MB3最大轴承力增加,其余主轴承最大轴承力基本不变;相同平衡率下,8块平衡重比4块平衡重方案曲轴内弯矩小。从轻量化角度出发,直列四缸机曲轴可采用4块平衡重50%平衡率方案,但在设计过程中需考虑第4主轴承的优化。

关键词：柴油机平衡率轴系动力学疲劳强度

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基于抽油机井口电参数的平衡率远程监测系统

基于抽油机井口电参数的平衡率远程监测系统

作者：丁元华中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

在平衡状态的情况下,有杆抽油机系统性能提高,节能效果明显。但实际情况下,由于有杆抽油机悬点载荷在上、下冲程中一直发生变化,造成在一个完整冲程的循环周期内上、下冲程对外做功不同,引起了抽油机的不平衡。有杆抽油机在欠平衡状态... 详细信息

在平衡状态的情况下,有杆抽油机系统性能提高,节能效果明显。但实际情况下,由于有杆抽油机悬点载荷在上、下冲程中一直发生变化,造成在一个完整冲程的循环周期内上、下冲程对外做功不同,引起了抽油机的不平衡。有杆抽油机在欠平衡状态下工作,不但会造成抽油机各部件受力不均匀、传动系统严重受损,而且会增加抽油系统耗能。本论文根据中石化胜利油田河口采油厂采油三矿有杆抽油井采油生产的需求,针对各个抽油机井位置分散、距离较远的特点,对有杆抽油机井口多种参数的采集与计算、数据远程传输、平衡率计算、数据管理与数据显示等进行了研究,建立了一套由现场数据采集与计算模块、远程数据传输模块、上位机数据管理与显示模块等构成的三级数据远程监测系统。论文完成的主要工作如下:1、完成了现场数据采集与计算的模块化设计,实现了基于GPRS的远程无线数据传输,满足了系统要求的数据采集、计算和数据传输功能。2、利用SQL Server 2005存储有杆抽油机的现场实时监测数据,实现了数据管理、数据库备份与还原功能,减小了由于人为操作或不可预见的外界因素引起的数据丢失带来的损失。3、利用C#语言在Microsoft Visual Studio 2005平台上开发了上位机监测软件,实现了抽油机平衡率、冲次和电参数的实时显示;同时,还能够查询历史数据和历史曲线,方便用户查询抽油机的工况。4、综合考虑系统功能实现难易程度、系统完成成本费用和项目要求结果精度等方面,实现了基于电能法的平衡率计算,满足了河口采油厂项目关于平衡率监测的要求。

关键词：有杆抽油机电参数采集 GPRS无线传输远程监测平衡率

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不同平衡率对曲轴强度及整机振动影响研究

不同平衡率对曲轴强度及整机振动影响研究

作者：张磊昆明理工大学

学位级别：硕士

随着环保法规日益严苛,发动机不断朝着轻量化、低能耗、低排放、低噪声以及高可靠性的方向发展。由于发动机工作过程的周期性和机件运动的周期性,曲柄连杆机构运转中所产生的旋转惯性力、往复惯性力以及输出扭矩呈现周期性的变化,因此... 详细信息

随着环保法规日益严苛,发动机不断朝着轻量化、低能耗、低排放、低噪声以及高可靠性的方向发展。由于发动机工作过程的周期性和机件运动的周期性,曲柄连杆机构运转中所产生的旋转惯性力、往复惯性力以及输出扭矩呈现周期性的变化,因此发动机具有良好的平衡性,对降低整机振动与噪声极其重要。由于机体与曲轴并非刚性体,曲柄连杆机构的往复惯性力以及旋转惯性力产生的曲轴内弯矩会使曲轴在工作过程中产生一个周期性的弯曲变形,既增加了曲轴轴承的载荷,又会引起发动机的剧烈振动,不同平衡方案的曲轴对整机振动影响差异较大。因此,研究不同平衡率方案曲轴对曲轴系统动力学性能与振动的影响,优化设计曲轴,对降低整机振动,提高内燃机可靠性与耐久性具有重要意义[1-2]。以某非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,系统分析了不同平衡率与不同平衡重结构的四个曲轴方案的平衡性;通过机体与曲轴模态试验与模态仿真,验证了曲轴与机体有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率对额定转速工况下主轴承载荷、主轴承润滑、曲轴强度及整机振动的影响,并进行了整机表面振动响应测试。主要研究内容与结果如下:（1）不同平衡率曲轴平衡性分析基于力矩平衡率计算原理,对不同平衡率的四块平衡重与八块平衡重的曲轴进行了内平衡分析,结果表明:不同平衡重数与不同平衡率曲轴均能实现曲轴静平衡和动平衡,其中100%平衡率的八平衡重曲轴内弯矩最小,重量最重,50%平衡率的四平衡重曲轴内弯矩值最大,重量最轻。（2）机体与曲轴模态参数分析通过机体、曲轴模态试验分析不同阶次下的固有频率和模态振型,将计算模态与试验模态对比,结果表明:机体和曲轴计算模态与试验模态误差在5%以内,验证了机体和曲轴有限元模型的准确性。对不同方案曲轴进行计算模态对比,结果表明随着平衡率增加,曲轴质量增加,一阶固有频率下降。（3）不同平衡率曲轴主轴承载荷与主轴承润滑特性分析在额定转速工况下,随着平衡率增加,在第一、第三、第五主轴承受力峰值增大,各主轴承平均负荷变小,冲击系数增大,不同曲轴方案下第一主轴承冲击系数分别为6.66、6.82、9.15、9.15;随着平衡率增加,各主轴承最大轴承弯矩增大,第一、第三、第五主轴承平均弯矩减小。在额定转速工况下,不同平衡率曲轴各主轴承均处于流体动力润滑状态;随着平衡率增加,第一、第三、第四、第五主轴承膜厚比增大,最大油膜压力与粗糙粗糙接触压力增大;50%平衡率曲轴在第五主轴承出现了较高的接触压力峰值;随着平衡率增加,第一、第五主轴承轴心轨迹偏心率减小。（4）不同平衡率曲轴疲劳强度分析在额定转速工况下,随着平衡率增加,曲轴各圆角处最大应力值增大,最大应力值为284.1MPa,出现在四平衡重100%平衡率曲轴曲柄销圆角处;相同平衡率下,八平衡重曲轴圆角最大应力值减小;随着平衡率增加,曲轴圆角疲劳安全系数降低,不同曲轴方案下第八曲柄臂曲柄销圆角最小安全系数分别为1.93、2.01、1.7、1.77;相同平衡率下,八平衡重方案安全系数增大,最小安全系数为1.7,出现在四平衡重100%平衡率曲柄销圆角处。（5）不同平衡率曲轴下整机振动分析在额定转速工况,发动机各关注点振动情况显示,随着平衡率增加,机体裙部及油底壳关注点的不同谐次下振动加速度峰值减小,机体上各关注点的振动速度级降低,气缸盖罩和油底壳在低频段下振动速度级降低。倍频程中心频率为500Hz、1000Hz、2000Hz下发动机表面振动速度级结果表明,随着平衡率增加,机体振动速度级降低,倍频程中心频率为500Hz气缸盖罩和油底壳振动速度级增大,倍频程中心频率为1000Hz、2000Hz气缸盖罩和油底壳振动速度级降低;相同平衡率下,倍频程中心频率为2000Hz八平衡重方案整机振动速度级降低。

关键词：柴油机平衡率轴系动力学疲劳强度整机振动

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抽油机合理平衡率的再认识

油气田地面工程 2010年第7期29卷 30-31页

作者：王翠大庆油田采油工程研究院

为探讨游梁式抽油机电流平衡率标准区间与系统能耗最低区域是否对应的问题,开展了电流平衡率对抽油机井能耗影响的试验。在相同泵径、不同冲程、同一液面、不同冲次和不同电流平衡率条件下,对抽油机井能耗进行了测试,以大量试验和测试... 详细信息

为探讨游梁式抽油机电流平衡率标准区间与系统能耗最低区域是否对应的问题,开展了电流平衡率对抽油机井能耗影响的试验。在相同泵径、不同冲程、同一液面、不同冲次和不同电流平衡率条件下,对抽油机井能耗进行了测试,以大量试验和测试数据为基础进行了深入研究,并给出不同冲次下合理电流平衡率范围。

关键词：抽油机游梁式平衡率

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平衡率对发动机曲轴系动力学性能的影响

平衡率对发动机曲轴系动力学性能的影响

第九届中国CAE工程分析技术年会

作者：王江涛龙立史来锋张志明王伟民蔡志强东风汽车公司技术中心

为了了解平衡率对曲轴系动力学性能的影响,运用GT-Crank建立了某四缸发动机曲轴系动力学模型,并计算了不同平衡率下的曲轴系扭转振动和主轴承载荷。结果显示曲轴系扭振随着平衡率的增大而增大,第1、3、5主轴承平均主轴承载荷随着平衡率... 详细信息

为了了解平衡率对曲轴系动力学性能的影响,运用GT-Crank建立了某四缸发动机曲轴系动力学模型,并计算了不同平衡率下的曲轴系扭转振动和主轴承载荷。结果显示曲轴系扭振随着平衡率的增大而增大,第1、3、5主轴承平均主轴承载荷随着平衡率的增大而减小,而最大主轴承载荷随着平衡率的增大而增大。

关键词：曲轴平衡率动力学性能扭振主轴承载荷

来源： cnki会议评论

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往复惯性力平衡率对双对置曲轴强度影响研究

内燃机与配件 2021年第8期 7-9页

作者：王红丽吴波刘长振郝勇刚白军爱中国北方发动机研究所天津300400

双对置二冲程柴油机由于结构的特殊性和结构限制,导致内外活塞的一阶往复惯性力不相等。内外活塞的一阶往复惯性力平衡率的高低,对内曲柄臂弯矩和主轴承载荷有影响。本文创建了内外活塞的一阶往复惯性力和平衡率的计算公式,通过计算曲... 详细信息

双对置二冲程柴油机由于结构的特殊性和结构限制,导致内外活塞的一阶往复惯性力不相等。内外活塞的一阶往复惯性力平衡率的高低,对内曲柄臂弯矩和主轴承载荷有影响。本文创建了内外活塞的一阶往复惯性力和平衡率的计算公式,通过计算曲轴在不同一阶往复惯性力平衡率下主轴颈载荷和内曲柄臂弯矩,分析影响规律,并在此基础上计算不同平衡率下曲轴的强度,找出曲轴强度随着平衡率的增大而减小的影响规律。

关键词：曲轴平衡率强度

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评价森林资源结构的指标—平衡率

林业资源管理 1987年第4期 45-48页

作者：程建银林业部西北林业调查规划设计院

在评价分析森林资源结构的工作中,通常采用定性的办法,即用文字描述辅以图表分析。这种方法很难给人以直观的认识,尤其是对两个基本单位进行比较性评价时,用定性分析的办法就难以得出满意的结果,例如,我们在实际工作中常常使用诸如:“... 详细信息

在评价分析森林资源结构的工作中,通常采用定性的办法,即用文字描述辅以图表分析。这种方法很难给人以直观的认识,尤其是对两个基本单位进行比较性评价时,用定性分析的办法就难以得出满意的结果,例如,我们在实际工作中常常使用诸如:“两头大中间小”、“立木年龄结构失调”等等,这样的词句只能给人以一种抽象的认识。如果能将评价

关键词：森林资源生物资源林地面积平衡率