阶梯形圆角对曲轴应力优化作用的研究

利用ANSYS对某型号V型12缸柴油发动机的曲轴进行整轴的有限元分析,研究其在所有选定危险工况下的应力大小、应力分布,以及变形情况.对各工况下最大应力的大小、分布位置进行总结和讨论,并对曲轴存在的危险性进行预测.为了优化曲轴结构强度,提出了利用阶梯形圆角结构对该曲轴进行圆角应力优化,通过对比其与普通圆角结构对应力的影响,发现圆角参数取中间值时,整轴应力峰值最小,与普通圆角比降低45 MPa,且对应力分布也有一定改善作用,证明这种圆角可以得到较明显的优化圆角应力的作用.     

曲轴圆角滚压强化技术研究现状及其展望

圆角滚压强化技术是提高曲轴疲劳强度和综合力学性能的重要手段之一。本文中简要介绍了曲轴圆角滚压强化技术的发展、概念、原理、工艺特点以及常见的滚压强化工艺,综述了曲轴滚压强化技术的研究和应用现状。最后对曲轴圆角滚压强化技术的发展趋势进行了展望。     

某柴油机曲轴三维有限元分析与优化

曲轴不仅是柴油发动机中最重要的零件,也是承受载荷最大的零件,柴油机的耐用程度和可靠性与其密切相关。在有限元法的基础上,通过Pro/E和ANSYS的接口先在Pro/E中建立曲轴几何模型,将模型导入ANSYS中,对曲轴模型载荷和约束边界进行处理和简化,对三种不同约束条件下的应力及应变进行分析确定最优约束条件,并通过分别对不同的曲柄圆角大小、厚度和轴颈重叠度的计算分析确定最佳优化方案。     

基于有限元法的曲轴结构分析及优化

以东风康明斯某曲轴为例,在Pro/E中进行了三维实体建模;使用通用有限元分析与优化软件HyperWorks分析了原材料及两种新材料不带平衡块曲轴单拐模型的位移场和应力场,校核了曲轴在交变载荷作用下的疲劳强度,并对曲轴模型进行了设计优化。为新材料曲轴的设计提供了参考依据。     

基于DEFORM的空压机曲轴圆角滚压过程仿真与分析

应用DEFORM软件对曲轴滚压模型进行滚压过程的数值模拟,研究在滚压过程中危险部位的滚压应力和残余情况,以及滚压参数(滚压圈数、滚压速度、滚轮半径等)对残余应力的影响;接着对曲轴模型进行疲劳强度分析,研究其在受载情况下轴颈部位的应力变化情况。研究表明:圆角滚压技术是提高曲轴疲劳强度最有效的方法,不仅可以降低曲轴表面粗糙度、提高硬度,还可以减少应力集中、降低成本、提高生产效率。     

发动机曲轴瞬态分析及形状优化

对曲柄连杆机构受力进行了分析,建立了以曲轴为柔性体的曲柄连杆机构多体动力学模型并对其进行瞬态分析,得到曲轴应力随时间的变化曲线及其最大爆燃压力时应力分布图。对曲轴主轴颈与曲柄连接处进行形状优化降低应力,优化后模型应力低于许用应力,满足强度要求。     

氮化曲轴强度的研究

通过对曲轴材质的试棒的弯曲应变进行测试和计算,求得了表面层的弹性模量,并以内燃机车用16V240ZJB型柴油机为例,对表面氮化和不进行表面处理的两种曲轴单拐,分别进行了精细计算,计算模型中单拐采用壳与块两种单元模拟,表面层用薄壳单元模拟,壳单元边长仅1 mm×1 mm,厚度仅0.2 mm,很好的模拟了表面层.计算求得的单拐应力分布完全符合规律,最大应力产生在主轴颈圆角部位,其值与实测相比误差为6.3％.     

基于刚柔耦合的泥浆泵曲轴疲劳寿命分析

分析了泥浆泵曲轴的典型工况,建立了泥浆泵曲轴的几何模型,利用有限元软件对模型进行模态分析。基于Adams建立曲轴的刚柔耦合模型,通过动力学仿真获得曲轴的应力云图和疲劳载荷谱。利用MSC.Fatigue对曲轴进行全寿命分析。计算结果表明曲轴的疲劳性能够满足要求,为泥浆泵曲轴的设计提供了新思路和方法。     

发动机曲轴多级混联式扭振减振器的设计与分析

介绍了汽车发动机曲轴多级混联式扭振减振器的设计构想,设计了2种三级混联式扭振减振器的结构,建立了评价多级混联式扭振减振器减振特性的计算模型,提出了选取各级扭振减振器设计参数的优化方法,通过计算对比分析了多级混联式扭振减振器的减振效果。     

基于RS485和组态王的曲轴数控车间功率采集监控系统

利用三相功率采集模块搭建了RS485通讯网络,构建了组态王数据采集系统,实现了对曲轴加工车间多台数控机床总功率及各主轴功率的实时监控和数据采集,为曲轴加工数字化车间能量效率的综合优化评估提供了研究基础。     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真分析

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是该产品设计过程中的重要组成部分。运用机械系统仿真软件ADAMS,建立了曲轴、飞轮、连杆、活塞在内的虚拟样机模型,之后将曲轴视为柔性体,利用PRO/E建立曲轴的三维实体模型,导入ANSYS进行模态分析,生成中性文件,再导入ADAMS中生成曲轴的柔性体模型来替换刚体模型,构造刚柔混合体模型,通过对模型的多体动力学仿真,得到曲轴连杆和活塞的运动特性曲线,为以后内燃机的优化设计及疲劳分析提供参考。     

发动机曲柄连杆机构运动学仿真及有限元分析

在对发动机曲柄连杆机构运动学分析的基础上,利用Pro/E软件建立了发动机曲柄连杆机构的虚拟样机模型,并进行运动学仿真分析,得到活塞的速度、加速度曲线;利用有限元分析软件Algor对曲柄连杆机构关键构件——曲轴进行有限元分析,得到应力、应变和疲劳寿命云图,为发动机曲柄连杆机构的优化设计提供了参考依据.     

A Simplified Model for Vibration Analysis of Diesel Engine Crankshaft System

IntroductionThe design of modern diesel engine is requiredto make noise and vibration as light as possible.Inorder to successfully control the noise and vibra-tion,the vibrations of engine crankshaft must beestimated and analyzed.Dynamic simulation is avery powerful tool for ranking different design al-ternatives,so it is necessary to develop an analyti-cal model for the accurate prediction of dynamicbehavior of engine crankshaft.In earlier research,the equivalent model and the continuous beam…     

4120SG型柴油机曲轴系统动力学仿真与分析

利用ADAMS软件分别建立了4120SG型柴油机曲轴刚性和柔性动力学模型.对模型进行动力学仿真,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据,并针对两种系统分别进行了特性分析.通过分析得到以下结论:将曲轴视为柔性体,考虑曲轴的耦合作用可提高模型动力学仿真的精度.     

大直径曲轴自由锻成形工艺探讨

曲轴是各种内燃机中不可缺少的关键部件,它的寿命常常代表该内燃机的使用寿命。单纯从成形的角度考虑,用铸造的方法生产曲轴毛坯是最容易不过的事情。但由于铸造是一个金属冶炼且在砂型中凝固的过程,难以避免会出现夹渣、气空、白点等铸造缺陷而无法满足性能要求。工业上多采用各种压力加工方法来生产曲轴毛坯。小型内燃机上使用的尺寸和重量不大的曲轴一般采用模锻来大批量生产,尺寸较大特别是很大尺寸的曲轴就必需用其它的压力加工方法了。这里仅对特大尺寸的曲轴的自由锻成形工艺进行一些探讨。     

ERD曲轴疲劳试验机的开发

介绍了ERD曲轴疲劳试验机的系统结构、工作原理、电控部分的组成、系统的特点和主要性能指标。应用表明,该试验机具有精度高、自动化程度高以及一拖四等特点,具有自动停机、自动记录数据、打印试验结果、网络监视功能和停机电话拨号语音通知功能。