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?？紤]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(jiǎn)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(jiǎn)化連桿大頭，使活塞所傳遞的最大工作壓力通過(guò)簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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