內燃機車柴油機與車體耦合振動研究.pdf

1、雖然在電氣化高度發達的今天，開始有大量的電力機車被投入使用，但內燃機車依然具備著機動性強，一次性投入少，上馬快等電力機車不具備的優點。因此在世界范圍內，內燃機車依然是機車隊伍中的主力成員之一。在內燃機車使用初期，由于運行速度低，牽引功率小，所以對機車運行過程中振動的控制要求并不高。隨著內燃機車行駛速度的提升，柴油機功率的增大，內燃機車車體在運行過程中產生的振動越來越被人們所重視。尤其是司機的工作環境問題已經成為了內燃機車設計過程中被首要

2、考慮的問題之一。
　　 本文在驗證4400馬力調車機車底架承載結構的強度和剛度合理的基礎上，首先理論分析了4400馬力調車機車的12V265柴油機和主發電機整體在運行過程中產生的激勵，包括氣體力，慣性力，慣性力矩，傾覆力矩等。柴油機振動試驗表明，柴油機主發整體支座上的激勵是一系列以柴油機工作頻率一半的倍頻激勵。對于12V265柴油機來說在1000轉每分鐘的工作狀態下其產生的激勵將是以8.33Hz，16.67Hz，25Hz，33.

3、33Hz等為頻率的周期激勵。
　　 在了解12V265柴油機激勵特點的基礎上，選擇了橫向和垂向各四個諧響應工況來研究4400馬力調車機車柴油機激勵相位與大小對司機室振動的影響。研究發現對4400馬力調車機車而言，當柴油機主發電機整體結構的六個支承上的激勵相位相同，幅值最大時司機室處的振動幅值最大。故在所有的研究計算中都以這種最惡劣的方式來加載激勵。
　　 4400馬力調車機車采用的是帶減振系統獨立司機室結構，即司機室與車

4、體底架為彈性連接。為了使柴油機工作狀態下司機室座位處的振動最小，本文在模態響應疊加方法的基礎上提出了用考察點的最大歸一化位移響應來評價司機室振動的強弱來優化司機室橡膠關節的剛度，從而使得司機室考察點處的激勵共振現象最輕微。
　　 考慮到司機室與底架，柴油機與底架均可以通過連接彈性元件來隔振，本文設計了二級減振結構的內燃機車，在Simulink中建立了簡化模型，并就其隔振性能與獨立司機室一級減振結構進行了比較。得到結論:二級減振結