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基于Adams/engine模块曲轴连杆机构多体动力学仿真

1路面机械 引言

ADAMS/Engine Basic 为发动机基础模块，主要包含最低逼真度水平的发动机建模单元，可以使用户快速地建立发动机模型并估计发动机悬置所受载荷。可用于建立概念级的子系统（例如曲轴连杆机构、配气机构），该子系统可以由其它的模块生成。该方法的优点在于可以考虑来所以对吊装带的拉力和各种负重的指标必须要符合标准自其它子系统的真实激励，从而使用户集金属胶中精力考虑感兴趣的子系统。与所有子系统都以高逼真度水平建立的模型相比，这种模型要小一些而运行速度更快。

本文使用ADAMS/Engine Basic模块对一台12缸V型柴油机的曲轴连杆机构进行了多体动力学分析。

2 模型建构

<双工器p>在ADAMS/Engine模块中对Crantrain的全局变量进行定义，主要包括曲轴、连杆、活塞、活塞销岩石劈裂试验和变角度剪切检测、它具有无与伦比的高性能平衡重的主要结构电路维修尺寸及点火正时等参数，然后通过曲轴连杆机构导航初步生成完整曲轴连杆机构，如图1所示。模型自动定义了曲柄连杆机构的运动学特性及相互运动关系。

图1 曲轴连杆机构多体动力学模型

对初步建立的模型进行细微调整，如质量系、各部件尺寸与实际的差别，同时加载气体压力，图2所示为该发动机缸内压力曲线，对输入的压力模型会自动根据点火正时来调整各缸爆发压力点。

图2 缸内压力曲线

3 仿真结果

图3～图6计算分析了曲轴加速度、第一档主轴颈合力、第一档轴承H向合力及第一档轴承V向合力。从计算结果上看，该柴油机曲轴角速度呈正弦曲线变化，并且柴油机每运转一个循环，曲轴转速经历12个周期的变化。第一档主轴颈合力、第一档轴承H向合力及第一档轴承V向合力最大受力点均在第一缸爆发压力点附近。

图3 曲轴角速度变化曲线图

图4 第一档主轴颈合力

图5 第一档轴承H向合力

图6 第一档轴承V向合力

4 结论

本文通过使用ADAMS/Engine Basic模块对12缸V型柴油机的曲轴连杆机构进行了多体动力学分析，分析了曲轴加速度、第一档主轴颈合力、第一档轴承H向合力及第一档轴承V向合力，仿真结果较为理想，能很好地用于指导设计。(end)

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