曲軸是柴油機(jī)的重要運(yùn)動(dòng)件。在柴油機(jī)運(yùn)行過程中,曲軸承受拉、壓、彎、扭等交變載荷,其結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料等影響曲軸的強(qiáng)度和柴油機(jī)的可靠性。為了滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)要求和用戶對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的需求,柴油機(jī)通常采用增壓中冷和電控高壓噴射等技術(shù),使氣缸內(nèi)最大爆發(fā)壓力明顯提高,曲軸承受的交變載荷隨之增大,加劇了主軸頸和曲柄銷過渡圓角等區(qū)域的應(yīng)力集中。開展曲軸彎曲、扭轉(zhuǎn)及彎/扭復(fù)合載荷對(duì)曲軸強(qiáng)度和疲勞壽命的研究,對(duì)于提高曲軸的強(qiáng)度和疲勞壽命具有重要意義。以494Q柴油機(jī)曲軸為研究對(duì)象,建立了彎/扭復(fù)合曲軸模型,確定了曲軸的載荷和約束邊界條件,探討了柴油機(jī)實(shí)際工作過程中,圓角應(yīng)力和變形隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律;應(yīng)用有限元仿真的方法,對(duì)曲軸結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行敏感度分析,提出了優(yōu)化方案;基于疲勞累積損傷理論、疲勞壽命分析方法和平均應(yīng)力修正法,編制了載荷譜,研究了優(yōu)化前后曲軸的疲勞壽命和安全系數(shù);搭建了疲勞試驗(yàn)臺(tái),根據(jù)配對(duì)升降法的原理,開展了曲軸彎曲和扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn),探討了疲勞極限載荷與可靠性之間的關(guān)系。主要研究工作如下:實(shí)際測(cè)量了494Q柴油機(jī)的示功圖,分析了曲軸彎曲、扭轉(zhuǎn)及彎/扭復(fù)合載荷邊界條件。應(yīng)用ANSYS WO...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1494Q柴油機(jī)曲軸有限元模型

494Q柴油機(jī)曲軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2.2所示。表2.2494Q柴油機(jī)曲軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.2.2Mainstructuralparametersof494Qdieselenginecrankshaft結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)值主軸頸直徑/mm70曲柄銷直徑/....

圖2.2整體曲軸網(wǎng)格模型

江蘇大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文.3網(wǎng)格劃分有限元仿真時(shí)，需要對(duì)有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。有限元網(wǎng)格劃分時(shí)，由于網(wǎng)量影響仿真結(jié)果，應(yīng)考慮下列因素：（1）網(wǎng)格數(shù)量；（2）網(wǎng)格大小；（3）網(wǎng)格質(zhì)量據(jù)整體曲軸有限元模型的結(jié)構(gòu)特征，選擇八節(jié)點(diǎn)的六面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分。494....

圖2.3494Q柴油機(jī)示功圖

494Q柴油機(jī)曲軸彎/扭復(fù)合強(qiáng)度與疲勞壽命研究受扭轉(zhuǎn)載荷與力臂乘積的影響。因此，確定曲軸轉(zhuǎn)角要。析時(shí)，通過單獨(dú)考慮彎曲載荷或單獨(dú)考慮扭轉(zhuǎn)載荷，形和安全系數(shù)，具有簡(jiǎn)單、高效等特點(diǎn)，但是不能反同時(shí)承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷的實(shí)際工作狀態(tài)。針對(duì)由于載荷具有周期性、往復(fù)性的特點(diǎn)，選擇一個(gè)循....

圖2.4曲柄銷受力分析圖

圖2.4曲柄銷受力分析圖Fig.2.4Forceanalysischartofcrankp圖和曲柄銷受力分析圖，作出圖。由于曲柄銷載荷具有周期性。針對(duì)上止點(diǎn)附近的載荷變化較件進(jìn)行有限元分析。

本文編號(hào)：3919251