汽车发动机曲轴振动分析：皮带冲击与断裂研究

"这篇论文详细探讨了车用发动机曲轴自由端的振动测试与分析，主要涉及汽车发动机曲轴在自由端的振动问题及其对结构稳定性的影响。文章通过实验研究和理论计算，揭示了曲轴自由端断裂的主要原因是皮带传动产生的过大冲击，特别是皮带轮不平衡度所导致的振动。作者提出了在皮带轮和空调压缩机之间增加过渡轮的解决方案，以降低冲击系数，从而减少曲轴的疲劳损坏风险。文中还简述了曲轴自由端的模型简化过程，将其视为一端固定、一端自由的Bernoulli-Euler梁模型，并计算了固有频率，以判断是否存在共振风险。" 这篇2007年的工程技术论文深入研究了车用发动机曲轴自由端的振动问题，这是车辆动力系统中一个关键但往往被忽视的方面。论文指出，传统的曲轴振动分析主要关注扭转振动和轴向振动，而对曲轴自由端因载荷引起的冲击振动研究不足。作者通过对某款汽车发动机曲轴自由端的断裂情况进行分析，发现曲轴的断裂主要是由于自由端的过度振动引发疲劳损坏。 为了理解这一现象，论文首先对曲轴自由端进行了模型简化，将其转化为一端固定的Bernoulli-Euler梁模型，以计算其固有频率。固有频率的计算有助于评估曲轴在工作过程中是否可能因外部负载导致共振，从而加剧振动。通过振动测试，研究人员发现皮带轮的不平衡度显著影响曲轴自由端的振动，进一步的道路上对比试验则揭示了皮带传动的冲击对曲轴的破坏性影响。 为了解决这个问题，论文提出在皮带轮和空调压缩机之间增设过渡轮，这个措施有效地降低了皮带的冲击系数，将其降至1.5以下，从而减少了曲轴断裂的风险。这一发现对于改善发动机的耐用性和可靠性具有重要意义，也为汽车制造商提供了改进设计的依据。 论文的关键词包括车用发动机、曲轴自由端、振动分析和冲击系数，表明其研究核心在于汽车动力系统中的动态行为和结构强度。通过这篇论文，读者不仅可以了解到曲轴自由端振动问题的复杂性，还能学习到如何通过实验和理论方法来解决实际工程问题。