随着汽车技术的不断进步,V型发动机尤其是V6发动机在轿车上的应用越来越普遍,V6发动机多用在中高级轿车上,因此对其NVH性能的要求十分严格。本文以发动机振源控制为目的,研究V6发动机的一种重要激振源,即曲柄连杆机构产生的惯性力和力矩,并设计相应的平衡机构来抵消或减小这一振源,从根源上降低发动机的振动。建立曲柄连杆机构的传统动力学模型,根据模型推导V6发动机的往复惯性力和力矩以及旋转惯性力和力矩的理论公式,并利用傅里叶级数推导各个阶次往复惯性力和力矩的理论公式。建立V6发动机的实体模型,并导入ADAMS中进行动力学仿真;根据曲柄连杆机构的动力学模型在MATLAB中对惯性力和力矩进行仿真。将两种仿真方法得到的结果进行对比,一致性良好,并且均与理论推导结果一致。由仿真分析和理论分析得知:均匀作功的气缸夹角为90°的V6发动机基本不存在往复惯性力和旋转惯性力,只存在往复惯性力矩和旋转惯性力矩,并且往复惯性力矩中的一阶和二阶成分较大,高阶成分很小。根据一阶往复惯性力矩的大小及轨迹特点,研究出一种三轴平衡机构,重点对平衡机构上平衡重的参数和安装方向进行了设计,二阶往复惯性力矩的平衡原理与一阶相同。将设计好的两级平衡机构安装在机体上并导入ADAMS中进行仿真,得到了良好的平衡效果。对于旋转惯性力矩的平衡,配置了四块曲轴平衡重,通过仿真验证得知旋转惯性力矩实现了完全平衡。根据V6发动机惯性力和力矩的分析与平衡过程,基于MATLAB/GUI模块,开发一套惯性力和力矩的图形用户界面,通过界面可实现惯性力(矩)的快速仿真与平衡过程,并且该界面可脱离MATLAB环境而独立运行。