柴油机曲轴断裂故障诊断与预防措施

发动机在长期使用中会造成曲轴的损坏,除曲轴本身的材质、形位尺寸、加工质量、氮化处理等因素外,还会出现不正常损伤、轴颈表面产生划痕拉伤、烧伤、裂纹。曲轴的折断通常是从最小裂纹处开始,产生裂纹断裂部位大部分是出现在头缸或末缸连杆轴颈圆角处与曲柄臂联结部分。在运转过程中,裂纹逐渐扩大。曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力,并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。本文详细论述了柴油机曲轴断裂故障诊断与预防措施,仅供参考。     

基于ADAMS/View建模的曲柄连杆机构动力学分析

基于多刚体系统动力学相关理论,利用机械系统动力学分析软件ADAMS中View模块的建模功能,建立了某型号4缸发动机曲柄连杆机构的多体动力学模型。在考虑此型号发动机实际工况受力的情况下对其进行动力学仿真,得出各连杆轴颈处的受力情况,为曲轴圆角滚压及曲轴强度分析提供了力的边界条件。     

曲轴断裂的原因

<正> 一台泰山-25拖拉机在运行中,发动机突然出现沉重的敲击声。排气管冒黑烟,曲轴箱内有回响,机手立即停车,经检查原来是二缸连杆轴颈与曲柄处断裂。由于停车及时故尚未完全断开,曲轴断裂的部位大部分都出现连杆轴颈圆角与曲柄的连接处,曲轴断裂     

4缸球铁曲轴裂纹分析

某柴油机公司在对铸造4缸球铁曲轴进行磁粉探伤时发现连杆颈轴颈、曲柄处有缺陷磁痕显示。采用宏观观察,磁粉探伤,显微观察,力学性能检测和化学成分分析,并结合铸造工艺对其进行了综合分析。结果表明,4缸球铁曲轴缺陷磁痕是由铸造夹渣引起的。     

活塞偏缸的原因及预防

产生原因 产生活塞偏缸原因较多，但大多是维修质量差引起的，主要原因有以下几方面。 ①镗缸定位不准，镗削后的气缸中心线偏斜。②连杆弯曲扭转，不符合技术标准。③在修磨曲轴时造成连杆轴颈中心线与主轴颈中心线不平行。④连杆轴颈磨损或锥形，使连杆中心线与曲轴主轴颈中心线不垂直， 使活塞压向缸壁沿曲轴中心线两侧。⑤连杆铜套加工后，孔的轴心线与连杆大端孔轴心线不平行。⑥曲轴弯曲变形，未按修理技术标准检查修理。⑦缸套装入缸体后，其轴心线与曲轴主轴瓦座孔轴中心线不垂直。⑧加工活塞销孔后，孔的轴心线与活塞裙部轴心线不…     

8L265柴油机曲轴的疲劳分析及结构优化

以8L265柴油机的曲轴为研究对象,运用Pro/E软件对曲轴的整体进行了符合实际情况的建模,然后导入到有限元分析软件ANSYS-Workbench中对其进行有限元分析,研究了整体曲轴的变形情况及应力分布情况,并对交变载荷作用下的曲轴进行了疲劳强度校核。以曲轴的单拐模型为研究对象研究了轴颈过渡圆角处半径,轴颈过渡圆角形状等结构参数对应力集中效应的影响。最后对曲轴整体进行了振动模态分析,分析了曲轴的自由模态振动,为以后的动力学分析打下良好的基础。     

490柴油机曲轴应力应变有限元仿真

应用Solidworks对所设计的490柴油机曲轴进行了三维建模,并运用有限元软件ANSYS进行三维应力及变形分析。通过分析得出以下结论:曲轴的应力集中主要出现在连杆轴颈下侧与主轴颈上侧过渡圆角处;两端的主轴颈比中间的主轴颈变形量小很多,连杆轴颈也具有同样规律。弯曲变形最大的部位出现在连杆轴颈与曲柄臂和平衡块的结合处。由此可预见,弯曲裂纹最容易出现在这些部位,有限元仿真结果可以作为曲轴设计的重要参考数据。     

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。     

曲轴折断的九种主要原因

柴油机曲轴折断多数发生在曲柄与曲轴轴颈的连接处,有的在连杆轴颈油孔处或安装飞轮锥形面键槽处。曲轴断裂时,柴油机发出强烈敲击声,冒黑烟。完全断开时,柴油机熄火。 折断原因除曲轴材质缺陷,热处理不符合要求,硬度过高,韧性差外,主要有以下九种原因: 1.飞轮与曲轴接盘同轴度出现超差,飞轮不平衡或飞轮与曲轴连接处出现松动;飞轮反复撞击曲轴平键,导致曲轴     

曲轴断裂的原因分析及预防措施

1、曲轴常见的断裂部位 (1)通过相邻两轴颈的过渡园角处,大多数曲轴都是此种形式. (2)连杆轴颈沿过渡园角周围断裂. (3)连杆轴颈上通过油孔沿45°方向断裂.裂纹的一端延伸到曲柄内侧的过渡园角处,也可能两端都通过过渡园角处.     

脱粒滚筒轴的有限元分析

随着科技的发展,计算机辅助技术在农业机械中的应用越来越广泛,CAE就是近几年开始在农业机械中得到应用的一种新技术。为此,着重研究了利用有限元分析软件对脱粒滚筒轴进行有限元静力分析的过程。通过分析,得到了该轴在静力作用下的应力和应变图,基本掌握了滚筒轴的应力和变形分布规律,对该轴的生产制造有一定的参考价值。     

9R-40型揉碎机结构有限元分析——基于ANSYS Workbench

锤片式揉碎机作为一种重要的秸秆饲料加工机械而被广泛地应用在饲料生产作业中。为此,基于有限元软件ANSYS Workbench,对揉碎机转子和机壳进行静力学和模态分析。静力学分析结果表明:揉碎机转子的危险截面主要集中在主轴键槽和轴承颈附近,且最大应力远小于许用应力。模态分析结果表明:由于转子正常工作时的临界转速远大于轴正常工作时的转速,不会引起共振,符合设计要求。机壳的模态分析可确定其模态频率范围,通过优化其结构避免外界激振频率与固有频率接近。通过ANSYS Workbench对揉碎机结构进行有限元分析,为揉碎机整体结构优化设计提供了理论依据。     

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...     

水平对置二冲程活塞发动机工作特性仿真研究

利用Comsol软件对水平对置二冲程活塞发动机工作特性进行仿真。首先,确定发动机的曲柄连杆机构的运动形式以及各部分的受力情况;再通过设定7组不同摇臂数据对置活塞发动机的曲柄连杆机构,同时,确定曲柄连杆机构的其它部分数据;然后,利用Comsol软件建立水平对置二冲程活塞发动机仿真模型并对构件运动进行仿真分析,得到曲轴转角与活塞位移的相关数据并导入到GT-power模型中。利用GT-power软件仿真依次得到各组方案的P-V图及缸压图,从而得到各方案的最大压力与功率并进行参数化分析,最终得到最佳方案。     

ZS1105型柴油机机体改进设计

应用PRO/E三维造型软件和ANSYS有限元分析软件,建立了ZS1105柴油机机体的有限元模型,并对其进行结构强度的分析,找出应力集中的危险截面,得到了最佳设计方案,为该机体的改进设计提供了依据。     

柴油机曲轴动态疲劳强度分析

以某直列6缸柴油机曲轴为研究对象,通过动力学非线性分析的方法对该轴进行了耐久性的研究。首先建立了曲轴等部件的三维有限元模型,采用子结构技术,对有限元模型进行模态压缩,然后运用AVL的动力分析模块EXCITE进行动力学非线性仿真,得到一个工作循环曲轴的瞬态应力分布状况,并进行疲劳强度安全系数计算。     

五缸往复泵曲轴的柔体动力学分析

针对曲轴作为往复泵的关键运动部件和受力部件,由多段偏心轴组成,存在结构突变等易使应力集中的结构,加之受弯扭组合应力,存在准确计算困难的问题.以某型五缸往复泵的曲轴计算为例,利用ADAMS软件对曲轴系统进行柔体动力学计算,得到曲轴在4个周期内的运动规律和受力情况.结果显示,在曲轴5个曲拐的倒角处应力较大,同时找出准确的极值应力点和对应的位置,曲拐2左侧倒角应力为最大值93.23 MPa,出现在216°,576°,936°和1 296°这4个角度位置点,呈周期性出现.同时,利用静力学对柔体动力学计算结果进行验证,静力学计算最大应力值为92.46 MPa,偏差0.8%,并且计算结果与曲轴实际工作情况基本一致,为曲轴设计和进一步优化提供了参考,对工程设计具有一定的指导意义.     

基于曲轴强度的五缸泵曲柄初相角布置方案优化

为降低排出过程中液缸内压在曲轴上产生的周期性反作用力,以降低载荷、提高曲轴疲劳寿命,通过量纲一化的方法分析了曲轴扭矩、弯矩及计算应力等强度相关评价因子,提出了五缸往复泵曲柄初相角的优化布置方法,最终在120种布置方案中快捷而准确地优选出了2种使曲轴强度最优的方案,使得曲轴所受周期性扭矩及弯矩的波动幅值最小,有利于改善曲轴受力、提高强度、减小系统振动,有效地在五缸泵源头上提高动力端的工作性能,改善往复泵设计的可靠性,且所提出的2种方案与《往复泵设计》推荐的方案及国内外现行五缸泵产品所采用的布置方案完全一致,验证了本设计方法的正确性和可行性.     

柴油机曲轴有限元分析及结构优化设计

对一车用柴油机整体曲轴建立了符合实际情况的三维模型,采用有限元法对其进行了三维有限元分析,研究了整体曲轴的应力状态,并对其在交变载荷下的疲劳强度进行了校核。同时对曲轴结构参数,圆角形状优化和圆角应力分布等相关问题进行了探讨。最后对曲轴进行了模态分析。为柴油机曲轴的结构设计提供了有价值的理论依据。