山东理工大学：《内燃机设计》课程教学资源（PPT讲稿）第六章 内燃机曲轴系统的扭转振动

第六章内燃机曲轴系统的扭转振动 第一节内燃机振动分类与评价 第二节内燃机曲轴系统的扭转振动 本草内容 一扭转振动的基本概念 二.曲轴扭转振动的物理模型 三.轴系的自由扭转振动 四轴系的强迫振动与共振 五.消减轴系扭转振动的措施 目 一.了解振动的危害及主要影响因素 的 二，熟悉曲轴系统扭转振动的计算方法 三.熟悉降低振动的主要措施及原理 5-Apr-25

一.了解振动的危害及主要影响因素 二.熟悉曲轴系统扭转振动的计算方法 三. 熟悉降低振动的主要措施及原理 第一节 内燃机振动分类与评价 第二节 内燃机曲轴系统的扭转振动 一.扭转振动的基本概念 二.曲轴扭转振动的物理模型 三.轴系的自由扭转振动 四.轴系的强迫振动与共振 五.消减轴系扭转振动的措施 本 章 内 容 目 的 5-Apr-25 第六章 内燃机曲轴系统的扭转振动

第一节内燃机振动分类与评价 (X 一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三.振动的度量与评价 5-Apr-25(内燃机设计》

一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三．振动的度量与评价 第一节 内燃机振动分类与评价 5-Apr-25 《内燃机设计》

、内燃机振动的分类 往复式内燃机的特点：① 结构复杂； ②气缸工作不连续； ③作用力具有宽频带周期激励特性。 内燃机振动的特点：①激励源多； ②激励频带宽； ③形态复杂。 很难用一种振动类型加以概括，按振动型式大致 可以分为： 1.整机振动2.轴系振动3.结构振动4.部件振动 5-Apr-25《内燃机设计》

往复式内燃机的特点：① 结构复杂； ② 气缸工作不连续； ③ 作用力具有宽频带周期激励特性。 内燃机振动的特点：① 激励源多； ② 激励频带宽； ③形态复杂。 一、内燃机振动的分类 很难用一种振动类型加以概括，按振动型式大致 可以分为： 1.整机振动 2.轴系振动 3.结构振动 4.部件振动 5-Apr-25 《内燃机设计》

1、整机振动 目的：(1)了解振动规律与幅值；(2)考察弹性支撑 或隔振器；(3)内燃机振动与环境之间相互影响。 假设：内燃机为绝对刚体；整机刚体振动。 模型：单质量多支撑系统。在各种激励作用下，作六个 自由度(xz,gB)的刚体振动。 激励力：惯性力、惯性力矩、倾覆力矩。 整机振动反映内燃机平衡好坏、制造水平、内燃机状况 及其变化信息。 5-Apr-25(内燃机设计)

目的：（1）了解振动规律与幅值；（2）考察弹性支撑 或隔振器；（3）内燃机振动与环境之间相互影响。 假设：内燃机为绝对刚体；整机刚体振动。 模型：单质量多支撑系统。在各种激励作用下，作六个 自由度（x,y,z,,,）的刚体振动。 激励力：惯性力、惯性力矩、倾覆力矩。 整机振动反映内燃机平衡好坏、制造水平、内燃机状况 及其变化信息。 1、整机振动 5-Apr-25 《内燃机设计》

2.轴系振动 多缸内燃机轴系包括：曲轴、凸轮轴和传动轴等。 轴系特点：扭转刚度较小，扭转振动大。 扭转振动危害：轴系断裂、破坏气缸间相位关系， 恶化工作状况和平衡性，导致功率下降、振动、噪 声水平加剧。 5-Apr-25《内燃机设计》

2. 轴系振动 多缸内燃机轴系包括：曲轴、凸轮轴和传动轴等。 轴系特点：扭转刚度较小，扭转振动大。 扭转振动危害：轴系断裂、破坏气缸间相位关系， 恶化工作状况和平衡性，导致功率下降、振动、噪 声水平加剧。 5-Apr-25 《内燃机设计》

3.结构振动 含义：主要指具有弹性的内燃机结构部件（如活塞、 连杆、曲轴、机体等)，在燃烧气体作用力和惯性力 作用下激起的多种形式的弹性振动。它是诱发内燃机 燃烧噪声和活塞敲击噪声的根源。 内燃机中还有许多其它板壳结构，如油底壳、气 门室盖等。也有一些悬臂安装的部件如进气管、排气 管、齿轮罩盖等。它们都固定安装在内燃机的外部承 载结构上，工作中必然受到结构振动的激励，当激励 频率与这些零件的固有频率一致时，产生局部共振。 局部振动的主要危害是增大内燃机的噪声水平。 5-Apr-25(内燃机设计》

含义：主要指具有弹性的内燃机结构部件（如活塞、 连杆、曲轴、机体等），在燃烧气体作用力和惯性力 作用下激起的多种形式的弹性振动。它是诱发内燃机 燃烧噪声和活塞敲击噪声的根源。 内燃机中还有许多其它板壳结构，如油底壳、气 门室盖等。也有一些悬臂安装的部件如进气管、排气 管、齿轮罩盖等。它们都固定安装在内燃机的外部承 载结构上，工作中必然受到结构振动的激励，当激励 频率与这些零件的固有频率一致时，产生局部共振。 局部振动的主要危害是增大内燃机的噪声水平。 3. 结构振动 5-Apr-25 《内燃机设计》

第一节内燃机振动分类与评价 一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三。振动的度量与评价 5-Apr-25《内燃机设计》

一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三．振动的度量与评价 第一节 内燃机振动分类与评价 5-Apr-25 《内燃机设计》

二、内燃机振动控制的一般方法 内燃机振动控制的途径： 1.激励源控制 2.避振一避免共振 3.减振一减小振动响应 4.隔振控制振动传递率 5。振动主动控制 5-Apr-25(内燃机设计》

1．激励源控制 2．避振—避免共振 3．减振—减小振动响应 4．隔振—控制振动传递率 5．振动主动控制 二、内燃机振动控制的一般方法 5-Apr-25 《内燃机设计》 1．激励源控制 2．避振—避免共振 3．减振—减小振动响应 4．隔振—控制振动传递率 5．振动主动控制 内燃机振动控制的途径：

第一节内燃机振动分类与评价 一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三.振动的度量与评价 5-Apr-25《内燃机设计》

一、内燃机振动的分类 二、内燃机振动控制的一般方法 三．振动的度量与评价 第一节 内燃机振动分类与评价 三．振动的度量与评价 5-Apr-25 《内燃机设计》

三，振动的度量与评价 (X 1.物理参数度量量根据振动的特性和研究目的 可选取位移、速度、加速度、频率作为振动的物 理参数度量量。 从测量的角度考虑，低频振动宜进行位移测 量，中频振动宜进行速度测量，高频振动的振幅 较小，测量位移比较困难，一般进行加速度测量。 2.振动烈度及其评价 当量振动烈度的定义' m/s N, 5-Apr-25(内燃机设计》

三．振动的度量与评价 1. 物理参数度量量 根据振动的特性和研究目的 可选取位移、速度、加速度、频率作为振动的物 理参数度量量。 从测量的角度考虑，低频振动宜进行位移测 量，中频振动宜进行速度测量，高频振动的振幅 较小，测量位移比较困难，一般进行加速度测量。 2. 振动烈度及其评价 当量振动烈度的定义 m s N V N V N V V Z Z y y x x S / 2 2 2         +         +         =    5-Apr-25 《内燃机设计》