高强化柴油机主轴承壁结构优化研究
2021-07-15赵文彬蔡强齐伟胡琦山张红雨
柴油机设计与制造 2021年2期
关键词:模型
赵文彬,蔡强,齐伟,胡琦山,张红雨
(1.内燃机可靠性国家重点实验室,潍坊 261061;2.潍柴动力股份有限公司,潍坊 261061)
0 引言
机体作为发动机重要的支撑件,发动机各系统都需安装在机体上,机体不仅要承受螺栓预紧力、轴瓦装配过盈力等静载荷,还要承受发动机运行过程中缸内燃烧压力下所形成的交变载荷[1-3]。主轴承壁作为支撑曲柄连杆机构的重要部位,其结构直接影响机体甚至整个发动机的工作可靠性[4,5]。胡成[6]利用有限元法对某柴油机机体的结构进行了分析计算,通过对机体结构疲劳安全系数的仿真计算来指导机体的设计。汪景峰[7]对某柴油机主轴承壁进行了强度计算,为机体结构的持续改进提供了研究思路。石磊[8]选取了典型工况,用有限元法分析了主轴承壁的高周疲劳,并根据分析结果对船用柴油机机体进行了优化。目前,对主轴承壁的研究手段主要集中于有限元仿真计算方法,而对机体主轴承壁疲劳试验研究较为缺乏。因此,系统性地开展柴油机主轴承壁的试验研究和仿真研究,对机体可靠性提升及机体结构的持续优化改进具有重要的理论意义与应用价值。
本文针对某高强化柴油机开发过程中基于疲劳试验发现的主轴承壁断裂现象,采用仿真与试验研究结合的方法,系统地分析了造成主轴承壁断裂的原因,并提出了优化主轴承壁结构的改进方案,为今后机体结构设计提供了依据和参考。
1 机体疲劳试验
1.1 试验设备与原理
机体疲劳试验在液压脉冲式机体疲劳试验台上进行,如图1所示。……
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