内燃机曲轴结构设计的方法

本文通过对内燃机曲轴疲劳破坏形式及其主要原因的分析,得出弯曲和扭转疲劳断裂是内燃机曲轴的主要破坏形式。内燃机曲轴部分的结构形状和主要尺寸,对内燃机曲轴的抗弯疲劳强度和扭转刚度有主要影响,因而强调在内燃机曲轴设计时,必须对内燃机曲轴的结构强度问题予以充分重视。     

基于ANSYS的BN492发动机曲轴有限元分析

曲轴是发动机中最重要零件之一。理论和实践表明,曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳和扭转破坏,曲轴内产生交变的弯曲和扭转应力,可能引起曲轴疲劳失效。本文以BN492曲轴为例,对曲轴单拐模型进行了应力和位移静力分析,确定危险点位置,并对曲轴的弯曲疲劳强度进行了校核。最后对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

浅析引起曲轴折断的原因

折断是曲轴常见的故障,使用中曲轴断裂形式多为轴颈两相邻圆角交接的曲柄臂处,发生双向弯曲疲劳。断裂部位多见于连杆轴颈圆角与曲柄臂连接处,断口具有明显的疲劳破坏特征的亮纹,且有疲劳前沿线停歇痕迹。     

柴油机曲轴的疲劳寿命估算

影响曲轴疲劳寿命有很多原因,而且准确地估计出曲轴疲劳寿命的难度较大。现以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用有限元模型分析的方法计算柴油机曲轴在一个周期的动态应力,再用这个周期的应力载荷谱结合疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命。结合不同理论下的曲轴疲劳寿命,比较后得出适合的方法。     

基于ANSYS软件的496ZQ柴油机曲轴结构性能研究

利用ANSYS软件研究496ZQ柴油机危险载荷下曲轴的应力、应变及其分布,研究不同重叠度对曲轴的应力的影响,并对曲轴进行模态分析。研究表明,曲轴的应力和应变满足设计要求,不会发生弯曲疲劳破坏。但是,在主轴颈尺寸为72 mm、连杆轴颈尺寸为63 mm、重叠度为1.16时,连杆轴颈和主轴颈圆角处的最大应力都比较小。自由模态下,最大相对位移量1.03出现在第9阶振型上,对应的频率为1 306 Hz,避开了曲轴的固有频率,曲轴在工作时不会发生共振;约束模态下,曲轴的最大相对位移偏移量1.717出现在第8阶振型上,对应的频率为8 478 Hz,曲轴工作时,应该避开此频率,避免发生扭转疲劳破坏。     

曲轴圆角滚压加工机理及滚压工艺参数设计

在分析曲轴的破坏和疲劳寿命提高途径的基础上,设计了圆角滚压加工的切向滚压装置,介绍了滚压机理,以及滚压的主要工艺参数设计。     

再制造曲轴剩余疲劳寿命预测

为了判断再制造曲轴是否可以满足一个使用周期,采用全寿命名义应力法对剩余疲劳寿命进行研究。通过ADAMS的ENGINE模块仿真曲轴工作循环载荷历程,用Solid Works建立曲轴单拐模型,Hyper Works软件划分网格并进行有限元分析,找出曲轴危险部位及应力分布。利用Miner疲劳损伤理论,在n Code Design Life软件中分析曲轴疲劳寿命,全寿命减去当量寿命得到剩余疲劳寿命。再制造曲轴考虑不同厚度涂层对疲劳寿命的影响,剩余疲劳寿命需要乘以研究得到的疲劳修正系数,这样使得研究结果更加接近曲轴真实剩余寿命。     

基于高性能计算的曲轴系统动力学与疲劳仿真

针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方法直接对动力学仿真结果进行曲轴寿命及安全系数的计算,基于应力-时间历程等动态结果进行的疲劳分析结果显得更为真实。计算过程和结果证明了曲轴系统直接动力学及疲劳仿真分析方法的可行性和有效性。     

曲轴的强度研究方法与曲轴疲劳寿命的提高

介绍了曲轴强度研究的几种简化模型 ,着重分析讨论了有限元技术在曲轴强度研究中的应用 ,提出规范化曲轴有限元分析模型的论点 ;论述了提高曲轴疲劳寿命的 3种途径 ,指出进行曲轴滚压强化关键工艺参数设计理论的研究是当务之急。     

关于防止曲轴早期疲劳折断的一点建议

<正> 我厂生产的4115柴油机在保用期内和超保用期中,曲轴早期疲劳折断时有发生。曲轴断裂多是通过主轴颈和连杆轴颈圆角部位并沿曲柄臂处折断,断口有明显疲劳特征,有疲劳断裂区和普通断裂区。对整根曲轴来说折断部位多发生在邻近二、四主轴承的曲柄臂处。一般多在一处折断,个别也有二处折断即曲轴折断为三截。     

不同耦合算法的曲轴应力分布及其影响因素分析

以某发动机轴系为研究对象,运用有限元建模,结合动力学、润滑理论对轴系动态应力分布进行分析,采用非线性弹簧(NONL)、动态液压润滑(HD)、弹性动态液压润滑(EHD)对轴系应力进行对比分析,并针对曲轴振动过程中影响曲轴应力分布的因素进行分析.结果表明,不同算法下曲轴的应力分布差别主要是由于曲轴的扭转和弯曲计算结果有差别,同时曲轴在不同时刻不同截面由扭振和弯振引起的应力大小的贡献度不同.以EHD为基本模型进行分析表明,润滑参数油槽对主轴颈应力分布影响较小,只有-2.5 ～2.5 MPa.     

基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.     

发动机曲轴主轴承润滑分析与节省功率的研究

建立了评价内燃机曲轴主轴承功率损失的润滑分析计算模型，分析了通过减小高功率密度(HPD)发动机曲轴主轴承直径来减少主轴承摩擦功率损失的可行性。针对具体发动机，分析了在不同爆发压力、不同润滑油温度下主轴承直径的减小对轴承润滑特性和曲轴扭转应力的影响，并计算了各种条件下发动机功率的节省量，提出了主轴承直径的最大可能减小量。     

基于Nastran农用EV80型二缸柴油机曲轴性能分析

曲轴是柴油机及其它动力机械的主要运动件,它的强度和性能直接决定曲轴的寿命.由于曲轴的结构比较复杂,且曲轴上多个曲拐部位又会承受周期性变化的应力,现有力学知识难以对曲轴进行强度校核和寿命评估.本研究以EV80二缸柴油机曲轴为研究对象,首先,根据边界条件和各缸点火工况进行理论计算;其次,运用NX中Nastran进行实际工况...     

曲轴位置传感器的引发故障

文章通过对实际维修案例关于对汽车曲轴位置传感器有关的故障进行总结,也对汽车曲轴位置传感器及其电路、曲轴位置传感器作用、原理及进行了分析。最后对曲轴位置传感器所引发的故障进行维修经验总结。     

关于球墨铸铁曲轴硬度与抗拉强度关系的研究

通过对球墨铸铁曲轴样本检测数据的统计分析,建立了曲轴硬度和抗拉强度线性相关的数学模型,探讨了以硬度检测值预测抗拉强度结果,从而可节约检测资源。     

SL4105Z型柴油机曲轴有限元分析及优化设计

对SL4105Z增压柴油机的曲轴进行了精确的三维建模,并对曲轴进行了不同工况下的有限元分析计算,校核了曲轴的疲劳强度;在此基础上提出曲轴的改进方案,利用试验优化技术对不同的方案进行处理,分析了各结构因素对疲劳强度的影响程度,得到了曲轴的最佳设计方案,并为以后的曲轴设计提供了参考。     

扭振减振器对曲轴弯曲和纵向振动的影响研究

以一台多缸柴油机为例,采用结合有限元法(FEM)的多体系统仿真(MSS)方法,研究了扭转振动减振器振动对曲轴弯曲、纵向振动的影响;实验测量了有无扭振减振器时的曲轴自由端的弯曲和纵向振动,其与计算结果吻合得较好。