组合式活塞的装配间隙和预紧扭矩的计算方法

在内燃机中组合式活塞结构应用广泛,例如钢顶铝裙活塞、内外组合活塞等。但由于对组合活塞的零件配合间隙(过盈)值选择不当而引起的活塞损坏事故也时有发生。本文给出一种组合活塞配合间隙(过盈)值的计算方法,可以替代以往单凭经验估算的传统方法。 本文还介绍了计算组合活塞螺纹预紧扭矩的新方法,并获得了预紧扭矩与活塞应力的关系曲线,可以对组合活塞的螺纹预紧扭矩进行选择。 作者使用上述两项计算方法对K48E150ZC柴油机活塞进行了计算分析,探明了该活塞长期存在的问题,指出了在配合间隙和预紧扭矩方面的改进措施,为该柴油机顺利通过耐久考核试验和技术鉴定作出贡献。     

G32柴油机活塞头冷却结构的优化设计

活塞是柴油机中工作受力最复杂、工作环境最为恶劣的一个运动件,它同时承受着变化的机械负荷和热负荷。活塞头是组合活塞部件中的关键零件,决定了组合活塞设计的成败。随着中速柴油机的不断强化,活塞头不仅要考虑强度问题,还需兼顾到气环、油环、裙部的布置和组合。为保证活塞工作的可靠性,活塞头的冷却结构是关键。本文对活塞头的冷却效果进行了分析,进而提出结构优化改进的方案。     

活塞侧向力作用的船用柴油机噪声预报方法

为解决柴油机振动噪声精确预报方法问题,建立了TBD234V8柴油机机体和油底壳的有限元模型,用模态试验验证了此模型的可靠性,在有限元模型上施加活塞侧向力,进行结构的时域动力学分析,并应用有限元和无限元结合的方法计算模型的辐射声场。在此基础上,对结构进行改进设计,比较了两种结构的机体外声场辐射噪声改变情况。本文提出的分析方法较频域方法与实际工作过程更贴切,可以用于柴油机振动噪声预报。     

边界条件对柴油机活塞内温度分布计算的影响

为了模拟活塞内的温度分布,必须准确地确定活塞所处的边界条件．将柴油机缸内燃烧、流动和传热数值模拟所得的壁面热流作为活塞顶部的传热边界条件,用有限元法计算了额定工况下G4135柴油机活塞内的温度分布,并与传统的经验半经验公式作为活塞顶部边界条件的计算结果进行了比较．结果表明,采用不同的边界条件,计算所得的活塞顶部最高温度的相对误差较大,只有将数值模拟的壁面热流作为活塞顶部的传热边界条件,才能更精确地模拟活塞内的温度分布．     

副连杆惯性载荷的近似计算法

连杆的结构强度是柴油机零部件设计研究中的重要课题。本文研究了柴油机副连杆的平面运动规律,导出了副连杆上任意点加速度的近似表达式,其形式简单,意义请晰;并借此提供了副连杆惯性载荷和两端销孔轴承反力的计算方法,它既适用于一般的工程计算,也便于编制成计算程序直接应用于有限元素法应力计算。     

S6200ZLC柴油机活塞销磨损及改进

分析S6200ZLC柴油机研制过程中出现的活塞销磨损现象的原因，以保持零部件的通用性和工艺继承性，以最小的代价最大限度地提高活塞销的可靠性为原则，从活塞销的结构设计、材料选用、与连杆轴承的材料匹配等几个方面采取了相应的改进措施从而解决了活塞销过速磨损的问题。     

柴油机连杆工作过程中啮合齿形静力学试验研究

以海上采油平台某发电用进口柴油机连杆为研究对象,以该柴油机实际运转工况下的P-V图为基础,计算该柴油机实际运转工况下一个工作循环内气体作用在活塞上的作用力;采用ADAMS软件,建立的发动机多体动力学模型,通过输入的气体压力曲线和负载转矩,仿真得到连杆实际工况下交变载荷：用电测法对连杆所受最大轴向载荷和横向载荷做了静力拉压加载实验,测得连杆的应力应变;本文试验结果为后期连杆的有限元分析结果的准确性提供对比依据。     

G32柴油机连杆轴瓦瓦面局部半干摩擦产生的原因与消除

连杆大端轴瓦是柴油机中工作环境最为恶劣的运动配合件之一。连杆轴瓦工作时不仅受到气缸内气体爆发压力和活塞连杆部件往复惯性力的交变和冲击负荷的作用,而且由于轴瓦表面与曲柄销之间的高相对运动速度,使轴瓦很容易发热和磨损。而不合理的轴瓦结构设计容易使其瓦面局部产生半干摩擦,从而造成更强烈的磨损。本文对柴油机连杆大端轴瓦瓦面局部半干摩擦产生的原因进行了分析,并提出改进措施,有效的消除了连杆大端轴瓦瓦面局部半干摩擦的产生。     

基于随机有限元法的连杆可靠性分析

柴油机连杆的可靠性是柴油机正常工作的重要保证.连杆工作条件非常复杂,对其可靠性有很高要求.鉴于连杆所受载荷实现的可能性及试验的经济性问题,其可靠性分析难以在实验室条件下进行.应用Ansys软件的可靠性分析功能,将有限元和蒙特卡罗方法结合起来,同时考虑材料性质、载荷等不确定因素对连杆可靠性的影响,得到连杆可靠性分析数据,...     

弹性接触问题的位移-力法有限元解法研究

本文根据接触状态下的有限元基本方程,通过对定解条件、约束条件的分析应用,得出了仅与接触点有关的定解方程。 运用所编制的电算程序对某柴油机副连杆销及孔在最大载荷下的失圆变形进行了计算。通过采用空心及实心销两种简化模型计算得出了实际副连杆销的失圆变形范围。     

连杆螺栓管理要点

连杆螺栓是柴油机是非常重要的零件，必须加强对连杆螺栓的维护管理。本文阐明了连杆螺栓的检查方法及装配中的注意事项。     

正交优化设计在副连杆强度研究中的应用

作者按正交试验法的原理编制了正交优化程序。对某柴油机副连杆,以衬套同连杆体的过盈度,两端到杆身连接圆弧的半径及杆身工字筋的壁厚作为设计变量;以最大破坏应力点的应力值同副连杆重量的乘积作为目标函数;在连杆尺寸只作较小变动,不影响原加工流水线条件下进行优化。 优化后,最大破坏应力在活塞端下降9.8％;在副销端下降5.8％;而副连杆的重量也减少了2.1％。 只要改变设计变量、约束条件和目标函数,本计算方法也能对其它零部件进行优化和适应其它优化问题。     

分项系数法在连杆结构可靠性设计中的应用

分析连杆在柴油机运转过程中的受力情况,阐明分项系数法在连杆结构可靠性设计中的适用性,并通过计算和比较得出该方法在连杆结构可靠性设计中的合理性,拓展分项系数法的应用范围,对类似部件的结构可靠性设计有一定的借鉴意义。     

陶瓷组合活塞研制

本文叙述了６１０５无水冷陶瓷发动机用陶瓷组合活塞的改进提高研究过程，用双金属铸造连接方法解决了顶一裙螺宫接的松动问题，用不锈钢皮包覆而高温复合材料压制弹性密封环，提高了陶瓷顶的连接可靠性和隔热效果，优化了活塞的工作性能。同时也介绍了耐热事热组合活塞的结构性能特点。陶瓷组合活塞通过了７００ｈ台架考核试验和１９１２ｋｍ的沙漠车路试考核，耐热钢的隔热活塞通过了沙漠车路试９３００ｋｍ的路试试验。     

陶瓷纤维增强的活塞材料

到1990年的车用发动机可能有相当数量的以金属为母体材料的零件,用廉价的铝一硅纤维增强的轻金属合金将用作活塞,缸套、连杆、活塞销、进气阀、进气管以及多种     

某型柴油机重大故障原因分析

摘 要：通过对故障柴油机连杆、连杆螺栓、平衡块螺栓、排气阀、排气阀导管、活塞、缸套等失效件的理化分析,故障柴油机气门间隙的检查,连杆受力分析与气阀的动力学分析及疲劳计算,结果表明：故障柴油机的首断件为排气阀,排气阀断裂的原因是气阀间隙过大造成的,在气阀间隙较大的情况下,阀杆受力大大增加,其疲劳安全系数大大降低。以上理论计算和理化分析的结果为正确判断柴油机的故障提供了有力支持。     

船舶柴油机曲轴动态强度分析

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时曲轴的动态特性,结合Pro/E 3D软件和ANSYS软件对船舶柴油机曲轴、轴承、活塞、连杆等部件进行三维实体有限元建模,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EXCITE软件中,建立整个船舶柴油机的轴系非线性多体动力学模型。采用该模型对曲轴进行一个循环的多体动力学计算。将计算结果恢复到曲轴实体有限元精细模型,进行正常工况下曲轴在一个循环内的动应力计算。结果表明,与单体曲轴强度分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的曲轴载荷的边界条件,提高了船舶柴油机曲轴动态特性计算精度。     

船用二冲程柴油机活塞可靠性分析

本文以一台研制中的船用二冲程增压柴油机为例，采用模拟和数值计算方法对其活塞进行了可靠性分析。文中提出的方法具有一定的理论指导意义和实用价值。     

柴油机连杆大端轴承轴心轨迹的研究

本文提出了一种测量高速内燃机连杆大端轴承轴心轨迹的方法,开发了170柴油机连杆大端轴承轴心轨迹的测量装置,并利用该测量装置成功地获得了高达2200 r/min 的连杆大端轴承轴心轨迹。作者在计算中考虑了滑油的压粘效应,并对传统的静力学计算方法进行了动力学修正。理论与试验表明,目前通用的轴心轨迹计算方法尚有待于改进.     

救生艇用2105柴油机活塞温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以救生艇用2105直喷式柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下2105柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布.计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为330℃,位于燃烧室中心.活塞顶部不同区域温度分布差异较大,在燃烧室偏离活塞中心一侧温度偏高,位于燃烧室喉口排气一侧、活塞顶面燃烧室背离活塞中心一侧外缘、燃烧室底部一圈温度较低.活塞第一环槽最高温度为180℃,活塞的热负荷在允许范围之内.