大功率柴油发动机工作过程中产生的振动冲击大,除了通过发动机结构优化创新降低振源之外,如何优化设计和匹配发动机减振装置来吸收振动能量、降低振动传递,是制约我国国防装备发展的卡脖子问题之一。本文针对某型号柴油发动机振动过大的问题,提出新型变刚度大阻尼减振器新构型,开展减振器样机设计与试验测试验证研究,主要研究工作和创新如下:首先,考虑减振器三向变刚度和大阻尼特性,建立了发动机减振系统动力学模型,结合系列典型工况下该发动机的抑振需求,开展了发动机减振装置的刚度阻尼参数匹配分析,提出了适用于大功率柴油发动机的新型高承载-低刚度-大阻尼减振装置总体构型方案。其次,为保证低刚度减振和变刚度稳姿性能,依据减振器垂向高承载和三向变刚度参数匹配需求,提出了预压低刚度主支承弹簧与V形金属丝网三向变刚度元件并联的构型,完成了主支承弹簧、V形金属丝网及主要承载结构的详细设计。然后,针对多自由度振动和紧凑空间限制下难以实现大阻尼的问题,创新性地提出了运动解耦型单向大阻尼机构新构型,通过设计轴向近零间隙的径向游动阻尼环结构,使活塞式阻尼机构既能保证轴向大阻尼所需的小间隙,又能消除法向振动引起的阻尼机构运动干涉和磨损问题。依据阻尼参数匹配需求,设计了减振装置的垂向和水平向运动解耦型单向大阻尼机构。最后,研制了变刚度大阻尼减振装置样机,完成了其刚度和阻尼特性测试,在发动机测试台架上开展了系列典型工况下的抑振性能测试。台架测试表明,与采用原减振装置相比,2200 rpm转速下发动机振动烈度降低11.0 mm/s,在1700～2200 rpm转速区间,发动机振动烈度平均降幅达10.2 mm/s,在1300～2200 rpm转速工况下发动机振动烈度均优于指标要求。