曲轴的扭振现象是怎样的

时间:2024-10-23 20:13:02 来源:整理于互联网
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曲轴的扭振现象是这样的扭振振动是主机通过轴系传递功率至螺旋桨时造成各轴段间的扭转角度不相等轴段来回摆动产生的。

对于内燃机来说由于曲轴较长扭转刚度较小同时轴系的转动惯量又较大所以曲轴扭振的频率较低容易在内燃机工作转速范围内产生共振。

在轴系中振动主要分为弯曲振动、轴向振动和扭转振动。弯曲振动主要由转轴不平衡引起轴向振动因螺旋桨推力不均匀造成而扭振振动则是上述主机与螺旋桨功率传递的结果。

扭转振动是旋转机械轴系的一种特殊振动形式。本质上是因为轴系存在弹性曲轴在平均速度旋转过程中各弹性部件会因各种原因产生不同大小、不同相位的瞬时速度起伏形成沿旋转方向的来回扭动。

在研究现状方面20 世纪初扭转振动问题在动力装置中提出经历了探索阶段、理论发展成熟阶段和如今的发展阶段。现在轴系的扭振设计及强度计算是内燃机设计中必不可少的内容。

计算方法上船舶柴油机轴系扭转振动研究主要是数值分析仿真研究和试验研究。对于轴系的扭转振动分析计算有连续质量模型方法和集中质量模型方法等。

在计算参数方面自由振动计算很重要可以得到扭振系统的固有频率、振型等为轴系扭振评估等提供依据。强迫振动研究需要先计算激振力矩和阻尼。转动惯量包括气缸活塞、连杆、曲轴曲拐及曲轴上装配件等。阻尼包括内阻尼、外阻尼和假阻尼等目前通常按经验公式估算阻尼。扭转刚度计算对于简单结构可用经验公式复杂结构可用有限元方法或实验校核。

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