LJ465Q-2A增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、本課題主要對(duì)LJ465Q-2A型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與增壓強(qiáng)化設(shè)計(jì)，以滿足汽油機(jī)增壓改造中主要部件強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)要求。
　　 本文首先完成曲軸結(jié)構(gòu)在ANSYS環(huán)境中較精細(xì)的實(shí)體造型和有限元分析建模。考慮到曲軸相鄰部件對(duì)其影響，根據(jù)曲軸的實(shí)際工作情況，建立簡易的軸承座、飛輪等；選取約束條件，取代以往把連桿力加載曲柄兩端的方法，在ANSYS環(huán)境下建立一簡化連桿大頭，使活塞所傳遞的最大工作壓力通過簡易連桿大頭與曲軸銷之間面面接

2、觸的形式傳遞給曲軸，再對(duì)其進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析。通過分析得到了曲軸在各種工況下的變形與應(yīng)力分布和危險(xiǎn)部位的應(yīng)力變化規(guī)律。由于各個(gè)氣缸工作時(shí)產(chǎn)生的最大工作壓力均不相同，導(dǎo)致各主軸頸應(yīng)力最大值的分布規(guī)律與所受切向力之和的分布規(guī)律不盡相同。得到該曲軸在最大工作壓力時(shí)最大應(yīng)力為127Mpa，增壓后為142.2Mpa；為考慮曲軸受扭轉(zhuǎn)力的影響，單獨(dú)計(jì)算了切向力對(duì)曲軸的影響，得到增壓后最大應(yīng)力出現(xiàn)在曲軸前端曲拐處，這與曲軸正常工作出現(xiàn)前端斷裂是一致的

3、；再考慮到其工作的爆震系數(shù)和疲勞系數(shù)，該曲軸的應(yīng)力在許用應(yīng)力980Mpa范圍之內(nèi)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后對(duì)曲軸的強(qiáng)度要求。
　　 由有限元靜態(tài)分析結(jié)果可知，曲軸工作載荷引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力遠(yuǎn)小于螺栓預(yù)緊力引起的應(yīng)力，汽油機(jī)增壓功率增大30％，曲軸最大應(yīng)力從127Mpa，變?yōu)?42.3Mpa，增幅約12.05％，曲軸材料強(qiáng)度條件滿足應(yīng)力變化，汽油機(jī)增壓后仍然可以使用該曲軸。通過曲軸的參數(shù)化建模，提高了新產(chǎn)品研發(fā)效率，為以后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)增壓強(qiáng)化