XD6113增壓柴油機曲軸斷裂故障分析與改進設計
本文選題:曲軸 + 失效分析; 參考:《廣西大學》2016年碩士論文
【摘要】:曲軸是柴油機最重要的零部件之一,它的任務是將活塞的往復運動轉換旋轉運動,并向外輸出功率。XD6113機型缸徑為增壓柴油機,在市場使用過程中出現(xiàn)了曲軸早期斷裂的故障,出現(xiàn)故障的平均行駛里程為10萬公里左右,曲軸的斷裂位置均發(fā)生在曲軸曲柄銷部位。本文通過對故障曲軸進行了回場分析,通過運用常規(guī)理化檢驗對斷口部位、曲軸的材料組成進行失效分析,以及采用對曲軸進行有限元受力分析等方法,對曲軸曲柄銷的斷裂原因進行了綜合分析,結果表明:由于XD6113機型的爆壓過高,而曲軸的設計在與同等機型相比尺寸偏小,曲軸的安全系數(shù)儲備不足,導致曲軸在使用過程中出現(xiàn)了疲勞斷裂的故障。為了加強曲軸的疲勞強度,本文通過加寬加厚曲軸的曲柄、加大曲柄銷圓角半徑以及降低發(fā)動機爆壓等手段進行了改進,并完善了曲軸制造工藝,增加了曲軸表面淬火層厚度,改善了曲軸表面強度,最終提高了曲軸的抗疲勞強度。經過疲勞試驗,改進后的曲軸疲勞強明顯提高。為了驗證整改效果,對改進后的曲軸進行裝機投放市場做跟蹤驗證,至今再無斷裂反饋。本文對曲軸斷裂的分析改進綜合考慮了尺寸、生產工藝優(yōu)化、用戶的使用等情況,比較全面地闡述了曲軸斷裂故障的改進方法,對今后的類似的故障分析具有現(xiàn)實的指導意義。
[Abstract]:Crankshaft is one of the most important parts of diesel engine. Its task is to convert the reciprocating motion of piston into rotational motion, and output power to the engine. XD6113 cylinder diameter is supercharged diesel engine. In the process of market use, the crankshaft breaks down in the early stage.The average driving mileage of failure is about 100000 km, and the fracture position of crankshaft occurs in the crankshaft crank pin.In this paper, the failure analysis of fault crankshaft, the failure analysis of fracture surface, the material composition of crankshaft, and the finite element force analysis of crankshaft are carried out by routine physical and chemical inspection.The fracture reason of crankshaft crank pin is analyzed synthetically. The results show that the design of crankshaft is smaller than that of the same type, and the safety coefficient of crankshaft is insufficient because of the high explosion pressure of the XD6113 model, and the design of crankshaft is smaller than that of the same type.The failure of the crankshaft caused by fatigue fracture occurred in the process of using the crankshaft.In order to strengthen the fatigue strength of the crankshaft, this paper has improved by widening the crank of the crankshaft, increasing the radius of the crank pin and reducing the explosion pressure of the engine, and perfecting the manufacturing process of the crankshaft and increasing the thickness of the quenched layer on the surface of the crankshaft.The surface strength of the crankshaft is improved, and the fatigue strength of the crankshaft is improved.After fatigue test, the fatigue strength of the improved crankshaft is obviously improved.In order to verify the effect of rectification, the improved crankshaft was put on the market to track and verify, so far no fracture feedback.In this paper, the analysis and improvement of crankshaft fracture have considered the dimensions, production process optimization and the usage of users, and the improvement method of crankshaft fracture fault has been expounded comprehensively, which has practical guiding significance for similar fault analysis in the future.
【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TK428
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,本文編號:1741442
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