余东满 李晓静

摘要：以某农机卧式单缸柴油机气缸曲轴系统模型为例进行运动分析，在耐久性模块下完成仿真后，采用后处理模块进行数据的后处理。从应力云图中找到气缸系统的最大应力，从应变云图中找到系统的最大应变。结合FFT曲线图及3DFFT曲线图进行分析，发现样机模型中曲轴的谱密度幅值的峰值分别发生在55、128和200 Hz处，连杆谱密度幅值的最大峰值发生在175 Hz处，较小峰值发生在50、90和125 Hz处。研究结果可为模型系统性能的研究提供一定的依据。

关键词：虚拟样机;运动仿真;傅里叶变换分析

中图分类号：TK42        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2015）23-6030-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.060

Motion Simulation Analyses for Cylinder System of Horizontal Single Cylinder Diesel

YU Dong-man，LI Xiao-jing

（Henan Polytechnic Institute，Nanyang 473009，Henan，China）

Abstract： A model of cylinder crankshaft system in single cylinder diesel was selected as an example to study motion analysis，after completing the simulation operation in Adams/Durability module，the data were processed in Adams/Postprocessor module. The maximum stress of the cylinder system was found from the stress nephogram， and the maximum strain for the system found from the strain contours. Combining with the FFT graph and 3DFFT graph， it was found that the peak value of spectral density for the crankshaft occurred at 55，128 and 200 Hz in the dynamic model， the maximum peak of amplitude spectrum density for connecting rod occurred at 175 Hz，the smaller peak value occurred at 50，90 and 125 Hz，which could provide some references for the study of model system performance.

Key words： virtual prototype; motion simulation; Fourier transform analysis

农业机械的动力多选用卧式单缸四冲程柴油机。气缸是发动机的核心，为了保证密封效果，在密封面安装有衬垫，活塞在缸套内以低副形式滑动。曲轴限制在轴承座内实现高速运动，将活塞的直线往复运动转化为圆周旋转运动。气缸元器件的结构设计直接影响农机工作系统的稳定性，有缺陷的气缸结构可能会导致功能失效，甚至重大损失[1]。有限元法是一种多物理场分析技术，能够对农机的各类工程问题进行计算和分析。采用有限元分析的方法对气缸元器件进行分析有助于验证设计质量，提高系统可靠度[2]。使用Adams等系统仿真软件，可以在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，不断修改设计缺陷以改进系统，直到获得最优设计方案，最终做出比较理想的物理样机。Adams软件是由美国MSC公司开发的机械系统动态仿真软件，广泛应用于工程机械、农业机械、汽车制造、铁路车辆等领域[3]。……