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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