內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)與車體耦合振動研究.pdf

1、雖然在電氣化高度發(fā)達(dá)的今天，開始有大量的電力機(jī)車被投入使用，但內(nèi)燃機(jī)車依然具備著機(jī)動性強(qiáng)，一次性投入少，上馬快等電力機(jī)車不具備的優(yōu)點(diǎn)。因此在世界范圍內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)車依然是機(jī)車隊(duì)伍中的主力成員之一。在內(nèi)燃機(jī)車使用初期，由于運(yùn)行速度低，牽引功率小，所以對機(jī)車運(yùn)行過程中振動的控制要求并不高。隨著內(nèi)燃機(jī)車行駛速度的提升，柴油機(jī)功率的增大，內(nèi)燃機(jī)車車體在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動越來越被人們所重視。尤其是司機(jī)的工作環(huán)境問題已經(jīng)成為了內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)過程中被首要

2、考慮的問題之一。
　　 本文在驗(yàn)證4400馬力調(diào)車機(jī)車底架承載結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度合理的基礎(chǔ)上，首先理論分析了4400馬力調(diào)車機(jī)車的12V265柴油機(jī)和主發(fā)電機(jī)整體在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的激勵，包括氣體力，慣性力，慣性力矩，傾覆力矩等。柴油機(jī)振動試驗(yàn)表明，柴油機(jī)主發(fā)整體支座上的激勵是一系列以柴油機(jī)工作頻率一半的倍頻激勵。對于12V265柴油機(jī)來說在1000轉(zhuǎn)每分鐘的工作狀態(tài)下其產(chǎn)生的激勵將是以8.33Hz，16.67Hz，25Hz，33.

3、33Hz等為頻率的周期激勵。
　　 在了解12V265柴油機(jī)激勵特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇了橫向和垂向各四個(gè)諧響應(yīng)工況來研究4400馬力調(diào)車機(jī)車柴油機(jī)激勵相位與大小對司機(jī)室振動的影響。研究發(fā)現(xiàn)對4400馬力調(diào)車機(jī)車而言，當(dāng)柴油機(jī)主發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的六個(gè)支承上的激勵相位相同，幅值最大時(shí)司機(jī)室處的振動幅值最大。故在所有的研究計(jì)算中都以這種最惡劣的方式來加載激勵。
　　 4400馬力調(diào)車機(jī)車采用的是帶減振系統(tǒng)獨(dú)立司機(jī)室結(jié)構(gòu)，即司機(jī)室與車

4、體底架為彈性連接。為了使柴油機(jī)工作狀態(tài)下司機(jī)室座位處的振動最小，本文在模態(tài)響應(yīng)疊加方法的基礎(chǔ)上提出了用考察點(diǎn)的最大歸一化位移響應(yīng)來評價(jià)司機(jī)室振動的強(qiáng)弱來優(yōu)化司機(jī)室橡膠關(guān)節(jié)的剛度，從而使得司機(jī)室考察點(diǎn)處的激勵共振現(xiàn)象最輕微。
　　 考慮到司機(jī)室與底架，柴油機(jī)與底架均可以通過連接彈性元件來隔振，本文設(shè)計(jì)了二級減振結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)車，在Simulink中建立了簡化模型，并就其隔振性能與獨(dú)立司機(jī)室一級減振結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較。得到結(jié)論:二級減振結(jié)