总论 1
0.1 概述 2
0.2 内燃机运动机构的形式及分类 2
0.2.1 按内燃机运动机构的基本形式分类 2
0.2.2 按内燃机运动机构的组合形式分类 3
0.3 内燃机动力学分析方法简介 5
0.3.1 质点力系分析方法 5
0.3.2 基于虚拟样机技术的分析方法 6
第1章 曲柄连杆机构运动学 9
1.1 中心式曲柄连杆机构运动学 10
1.1.1 活塞运动分析 10
1.1.2 连杆运动分析 15
1.2 偏心式曲柄连杆机构运动学 16
1.2.1 偏心式曲柄连杆机构的特点 16
1.2.2 连杆运动分析 17
1.2.3 活塞运动分析 17
1.3 主副连杆式曲柄连杆机构运动学 19
1.3.1 主副连杆式机构的特点 19
1.3.2 副连杆运动分析 20
1.3.3 副缸活塞运动分析 21
1.3.4 副连杆销运动分析 23
第2章 曲柄连杆机构动力学 25
2.1 曲柄连杆机构运动件的质量换算 26
2.1.1 活塞组 26
2.1.2 曲轴组 26
2.1.3 连杆组 27
2.2 中心式曲柄连杆机构中的作用力和力矩 30
2.2.1 缸内气体压力 31
2.2.2 中心曲柄连杆机构的惯性力 31
2.2.3 中心曲柄连杆机构中力的传递及作用效果分析 33
2.3 偏心式曲柄连杆机构中的作用力和力矩 37
2.4 主副连杆式曲柄连杆机构中的作用力和力矩 38
2.4.1 副缸活塞上总作用力的分解与传递 38
2.4.2 曲柄连杆机构中力和力矩的变化 39
第3章 多缸内燃机动力学 41
3.1 多缸内燃机的曲柄排列和发火顺序 42
3.1.1 汽缸序号和曲柄图 42
3.1.2 曲柄排列方式与发火顺序的选择 42
3.2 多缸内燃机的输出转矩 47
3.3 输出转矩与曲轴回转不均匀性 49
3.4 飞轮惯量的确定 51
第4章 内燃机惯性力系的平衡 55
4.1 平衡的基本概念 56
4.2 单缸内燃机的平衡 58
4.2.1 离心惯性力的平衡 58
4.2.2 往复惯性力的平衡 59
4.3 直列式内燃机平衡分析 62
4.3.1 用解析法分析直列式内燃机的平衡特性 63
4.3.2 用图解法分析直列式内燃机的平衡特性 67
4.4 V形内燃机平衡分析 71
4.4.1 V形单排内燃机的平衡分析 72
4.4.2 V形多排内燃机平衡分析 75
4.5 内燃机的平衡措施 79
4.6 内燃机的内部平衡 82
第5章 内燃机曲轴系统的扭转振动 85
5.1 概述 86
5.2 扭转振动轴系的当量转换 87
5.2.1 当量转换的原则 87
5.2.2 惯性参数的当量转换 88
5.2.3 弹性参数的当量转换 92
5.3 轴系的自由振动 96
5.3.1 轴系自由扭转振动方程及其求解方法 96
5.3.2 轴系自由扭转振动振形图 98
5.4 轴系扭转振动的激励载荷 99
5.4.1 燃气压力所引起的干扰力矩及其简谐分析 99
5.4.2 曲轴连杆机构惯性力所引起的干扰力矩 102
5.4.3 干扰力矩相位图 102
5.4.4 内燃机的临界转速及应考虑的简谐次数的范围 105
5.5 轴系扭转振动系统的阻尼 106
5.5.1 轴系扭振系统中的阻尼 106
5.5.2 内燃机轴系各部件阻尼的计算 108
5.6 内燃机轴系强迫扭转振动计算 111
5.6.1 概述 111
5.6.2 强迫振动求解的系统矩阵法 111
5.6.3 扭振许用振幅和许用应力 113
5.7 消减轴系扭转振动的措施 114
5.7.1 频率调整法 114
5.7.2 减小输入能量法 115
5.7.3 装设减振器 115
第6章 内燃机的整机振动 117
6.1 内燃机悬置系统 118
6.2 内燃机悬置系统自由振动分析 119
6.2.1 悬置系统振动时的动能 119
6.2.2 悬置系统振动时的势能 121
6.2.3 悬置系统自由振动方程 124
6.2.4 自由振动微分方程求解 124
6.3 内燃机悬置系统强迫振动分析 125
6.3.1 强迫振动微分方程 125
6.3.2 强迫振动微分方程求解 126
6.4 内燃机整机振动品质的评定标准 128
6.4.1 当量振动烈度 128
6.4.2 往复式机器整机振动评级方法 129
6.5 内燃机悬置系统优化设计 129
6.5.1 引言 129
6.5.2 悬置系统优化设计数学模型的建立 130
6.5.3 优化求解 134
参考文献 136