492C小型高速柴油机曲轴断裂问题的研究

<正> 492C小型高速柴油机是在492Q汽油机的基础上进行设计的,缸径92毫米,冲程92毫米,额定功率65—70马力,转速3600转/分。492C的曲轴结构与492Q的完全相同,其结构见图1。曲柄臂1、8只有17毫米,曲柄臂2、3、4、5、6、7厚度为20毫米。曲柄臂宽度90毫米,曲轴重叠度15毫米。曲轴材料为45号钢(GB699-65)和40Cr合金结构钢。由于柴油机的最大爆发压力提高较多,故在样机试验中曾发生曲轴断裂和裂纹。由曲轴的断口可以看出,疲劳线很明显,裂源在1拐轴颈过渡圆角处,基本成45°折断曲柄臂。其他轴颈过渡圆角处也产生微小裂纹,属弯曲疲劳破坏。     

基于有限元的内燃机曲轴疲劳强度分析

内燃机曲轴轴颈的过渡圆角处是应力高度集中部位,是疲劳裂纹的最先形成位置,因此曲轴圆角是曲轴设计时需要重点关注的部位。文章采用NASTRAN软件对某发动机缸体进行模态缩减,利用EXCITE-PU软件进行动力学分析,再通过N-soft软件进行圆角的疲劳安全系数分析。结果表明,通过增加圆角半径的方式可以解决曲轴的断裂问题。     

浅析曲轴折断的原因

曲轴由于制造工艺上的缺陷或使用维修不当,可能会出现折断故障,曲轴折断是发动机的严重事故。 1.曲轴折断的基本规律 大量事实证明,使用中曲轴断裂形式多为轴颈两相邻圆角交接的曲柄臂处,发生双向弯曲疲劳。断裂部位多见于连杆轴颈圆角与曲柄臂连     

曲轴断裂的原因分析及预防措施

1曲轴常见的断裂部位 (1)通过相邻两轴颈的过渡圆角处,大多数曲轴都是此种形式.     

6130柴油机曲轴的弯曲应力分析(上)

一、前言遵照伟大领袖毛主席关于走自己工业发展道路的指示,为提高国产柴油机质量,几年来,我所在提高柴油机曲轴弯曲强度方面进行了一些工作,其中包括结构、工艺、疲劳试验等方面。在结构应力分析中,主要是改进单拐结构以提高曲轴弯曲静载与动载强度,并减轻曲轴重量、简化工艺。曲轴是发动机的主要承载零件之一,在使用中发生的曲轴断裂情况,暴露出曲轴在强度方面是存在问题的。再者为进一步改进柴油机的性能,采用低增压技术,提高功率指标、现有的曲轴也不能满足要求。因此各有关单位曾从不同的方面对曲轴强度问题进行过很多试验研究。国外对曲轴的强度问题已经进行了广泛深入的研究,如G·Stahl 针对薄柄臂的汽油机曲轴,就轴颈直径、柄臂宽度、厚度、过渡圆角半径、重迭度等结构参数对曲轴强度的影响     

解放牌汽车发动机曲轴圆角的试验研究

在现有发动机的基础上提高动力性,必然要加重曲轴的负担,因此,必须想办法提高曲轴的强度。影响曲轴弯曲疲劳强度的重要因素之一就是过渡圆角。除对过渡圆角进行局部强化处理外,更主要的是要重视过渡圆角几何形状和尺寸的设计与研究。     

过渡圆度及重迭度对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

为提高曲轴的弯曲疲劳强度，对曲轴进行了两方面的改进：一是加在了曲轴主轴颈及连杆轴颈的过渡圆角；二是在加大过渡圆角的基础上增大了曲轴主轴径。曲轴疲劳强度对比试验结果表明，这两种改进都增加了曲轴的承载能力。     

摇车打手与点火正时

一些特种车辆由于每年行驶的里程比较少，如果蓄电池得不到及时的补充充电和锻炼充电，其实际电容量会明显下降。这样，起动车辆时起动机将难以带动曲轴旋转，此时就得用手摇柄摇车了。但摇车时因曲轴反转而打伤手(肘、臂等处)的现象时有发生，有的还比较严重，这是需要加以注意和重视的。……     

基于子模型方法的曲轴强度分析

发动机曲轴的破坏形式主要为圆角部位的疲劳失效,为减小计算规模,提高分析效率,文章对某直列4缸发动机曲轴系建立多体动力学模型,计算曲轴的动态载荷谱,使用圆角子模型完成曲轴强度分析。计算表明,曲轴最薄弱部位于第8曲柄臂相连的曲柄销圆角,其疲劳安全系数为1．471。采用圆角子模型方法可以快速高效完成发动机曲轴的强度计算.     

6130柴油机曲轴的弯曲应力分析(下)

1.曲轴单拐在对称弯曲载荷作用下,实心单拐的最大弯曲应力发生在轴颈过渡圆角单拐对称面处。在等弯矩下|σ_L|>|σ_z|,在三角形弯矩下|σ_L|<|σ_z|。2.当轴颈为圆柱形空心时,随着主轴颈空心度的增加,连杆轴颈圆角处最大弯曲应力σ_(Lmax)逐渐下降,且其峰值点逐渐向对称面两侧偏移,在空心度K≤0.6时,偏移角ψ≤25°,而主轴颈圆角处最大应力σ_(Zmax)则相应增加,但峰值点不变。同样,随着连杆轴颈空心度的增加,σ_(Zmax)逐渐降低,且峰值点向两侧偏移,在空心度K≤0.6时,偏移角ψ≤25°,而σ_(Lmax)则相应增加,但峰值点不变。当两者同为空心时,在空心度K≤0.5时,σ_(Lmax)和σ_(Zmax)同时降低,K>0.5以后则同时回升,峰值点也同时向对称面两侧偏移,当空心度K≤0.6时,偏移角ψ≤30°。     

基于Solidworks的曲轴三维有限元分析

应用Solidworks软件建立了SL4105曲轴的CAD模型,且应用有限元分析插件Solidworks Simulation建立了曲轴的三维FEA模型,以最恶劣的工况计算曲轴的静强度,发现在过渡圆角处变形曲率大,应力较集中;应用模态分析方法计算曲轴的自由模态,得出曲轴的振动形态主要是弯曲和扭转。     

球墨铸铁曲轴滚压工艺试验研究

研究了某型号柴油机球铁曲轴滚压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响，最佳的滚压工艺参数能使曲轴弯曲疲劳强度提高175％，圆角处的疲劳极限应力达553N／mm^2。     

砂芯放置冷铁对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

为减轻后凝固的曲轴轴颈圆角外表层疏松等铸造缺陷，砂芯在轴颈圆角处放置冷铁，对曲轴做弯曲疲劳强度试验。结果表明，此方法提高了整根曲轴的承载能力。     

基于三维有限元分析的KE495曲轴的改进设计

利用有限元法分析KE495发动机曲轴的内部应力分布状态,得出原曲轴结构的不合理之处。通过重新设计曲轴平衡重和轴颈过渡圆角,达到改进曲轴内部应力分布的目的。     

汽车发动机曲轴疲劳强度分析及有关问题探讨

对汽车发动机曲轴进行了符合实际情况的三维建模，校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度，并通过曲轴的疲劳试验对分析和计算的结果进行了验证。对忽略惯性力、忽略相邻曲拐影响以及忽略扭矩的简化模型分别进行了计算，得出了不同建模方法对计算结果精度的影响。对曲轴圆角形状优化、圆角应力分布和强化工艺等相关问题进行了探讨。     

大众公司EA113系列2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解(四)

(接上期) 曲轴采用6道主轴承支承,所有连杆轴颈感应淬火,其过渡圆角处进行滚压处理,材料选用牌号为C38MOD By的蠕墨铸铁(GJV).主轴承和连杆轴承直径分别确定为58mm和47.8mm. 曲轴前端装有一个粘性扭转减振器,用来降低曲轴的扭转振动负荷.同时,通过提高传动效率和采用按结构条件限制设计的初级皮带传动来达到皮带传动的使用寿命.     

创新的曲轴零件试验方法

曲轴是现代内燃机最重要的零件之一,它在运转中承受着复杂的机械负荷,曲轴轴颈的过渡圆角、润滑主轴颈和连杆轴颈的机油钻孔出口都是易引起振动断裂的危险部位。因此在制造过程中,对这些部位采取了成本较高的表面强化措施。为了能在尽可能接近实际负荷状况的运转强度试验中检验这些强化措施的效果,IABG公司已开发出一种新的曲轴试验方法。     

汽车曲轴断裂的修复

1故障部位 曲轴断裂多发生在曲轴连杆轴颈上,从轴上油孔沿45°方向至轴颈圆角处出现裂纹,严重者折断.     

半精加工曲轴圆角滚压工艺试验研究

对两种型号曲轴的半精加工圆角滚压工艺和疲劳强度进行了研究，结果表明，选择合造的精磨余量和滚压工艺参数，曲轴疲劳强度可持高175%左右，圆角处疲劳极限应力达552-605N/mm^2，曲轴的疲劳强度较之精磨后滚压没有下降。     

用深滚压技术提高曲轴疲劳强度的应用研究

发动机曲轴圆角采用深滚压工艺可大幅提高曲轴疲劳强度。通过对370Q型汽油机、376Q型汽油机和376Q型柴油机进行的曲轴负荷分析、强度估算及弯曲疲劳强度试验表明,与未滚压曲轴相比,经圆角滚压的曲轴疲劳强度增加92．3％,安全系数由1．18增加到2．28。