494Q柴油机曲轴弯/扭复合强度与疲劳寿命研究

发布时间：2024-03-04 22:19

　　曲轴是柴油机的重要运动件。在柴油机运行过程中,曲轴承受拉、压、弯、扭等交变载荷,其结构参数、材料等影响曲轴的强度和柴油机的可靠性。为了满足日益严苛的排放法规要求和用户对动力性、经济性的需求,柴油机通常采用增压中冷和电控高压喷射等技术,使气缸内最大爆发压力明显提高,曲轴承受的交变载荷随之增大,加剧了主轴颈和曲柄销过渡圆角等区域的应力集中。开展曲轴弯曲、扭转及弯/扭复合载荷对曲轴强度和疲劳寿命的研究,对于提高曲轴的强度和疲劳寿命具有重要意义。以494Q柴油机曲轴为研究对象,建立了弯/扭复合曲轴模型,确定了曲轴的载荷和约束边界条件,探讨了柴油机实际工作过程中,圆角应力和变形随曲轴转角的变化规律;应用有限元仿真的方法,对曲轴结构参数进行敏感度分析,提出了优化方案;基于疲劳累积损伤理论、疲劳寿命分析方法和平均应力修正法,编制了载荷谱,研究了优化前后曲轴的疲劳寿命和安全系数;搭建了疲劳试验台,根据配对升降法的原理,开展了曲轴弯曲和扭转疲劳试验,探讨了疲劳极限载荷与可靠性之间的关系。主要研究工作如下:实际测量了494Q柴油机的示功图,分析了曲轴弯曲、扭转及弯/扭复合载荷边界条件。应用ANSYS WO...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1494Q柴油机曲轴有限元模型

494Q柴油机曲轴主要结构参数如表2.2所示。表2.2494Q柴油机曲轴主要结构参数Tab.2.2Mainstructuralparametersof494Qdieselenginecrankshaft结构参数数值主轴颈直径/mm70曲柄销直径/....

图2.2整体曲轴网格模型

江苏大学专业硕士学位论文.3网格划分有限元仿真时，需要对有限元模型进行网格划分。有限元网格划分时，由于网量影响仿真结果，应考虑下列因素：（1）网格数量；（2）网格大小；（3）网格质量据整体曲轴有限元模型的结构特征，选择八节点的六面体单元进行网格划分。494....

图2.3494Q柴油机示功图

494Q柴油机曲轴弯/扭复合强度与疲劳寿命研究受扭转载荷与力臂乘积的影响。因此，确定曲轴转角要。析时，通过单独考虑弯曲载荷或单独考虑扭转载荷，形和安全系数，具有简单、高效等特点，但是不能反同时承受弯曲和扭转交变载荷的实际工作状态。针对由于载荷具有周期性、往复性的特点，选择一个循....

图2.4曲柄销受力分析图

图2.4曲柄销受力分析图Fig.2.4Forceanalysischartofcrankp图和曲柄销受力分析图，作出图。由于曲柄销载荷具有周期性。针对上止点附近的载荷变化较件进行有限元分析。

本文编号：3919251