关于16PC2-6V400型柴油机连杆断裂故障原因分析及改进措施

针对某船的16PC2-6V400型柴油机在使用过程中出现的连杆断裂飞出,缸套破损,活塞顶卡滞、连杆大段掉落的故障现象,结合故障出现的环境和使用工况进行分析,通过建立故障树,对各故障原因进行排除,定位故障部位,通过对故障件进行微观形貌分析,明确故障为连杆螺纹根部刀痕应力集中处促使裂纹源萌生并以疲劳的方式发展最终断裂。针对该故障暴露的问题,提出具有可行性的解决方法,避免再次因该类型问题导致较大故障及损失的发生。

发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测方法

为提高现有发动机连杆拉压损伤检测方法的检测准确率和检测效率,提出发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测方法。该方法首先研究发动机连杆的机械运动原理及连杆受恒定机械拉压强度影响的分析,然后获取与发动机连杆机械拉压相关的相对损伤分布数据,计算各项相对损伤分布数据所对应的连杆损伤程度,最后利用遗传算法完成概率神经网络模型的优化,基于上述得到的损伤数据建立连杆恒定机械拉压损伤自适应检测模型,实现发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测。实验结果表明:所提方法检测准确率高于88%,检测时间不超过0.4s,均优于对比方法,具有一定研究价值。

考虑Miner线性累计损伤的卷绕头疲劳寿命预测

纺织机卷绕头长期振动会产生零件损伤,这种振动损伤会形成线性积累,当前方法对卷绕头的疲劳损伤以固定阈值为主,未考虑损伤积累问题,所以难以准确预测卷绕头的疲劳寿命。因此提出基于Miner线性累计损伤的纺织机卷绕头疲劳寿命预测方法。分析纺织卷绕头的主要结构,并从轴段单元、刚性盘、机匣、支承部件四方面出发,构建卷绕头整体的动力学方程。构建振动方程明确卷绕头的振动受力,结合Miner线性累计损伤理论,构建高速卷绕头的疲劳寿命预测函数,完成纺织机卷绕头疲劳寿命的预测。实验结果表明:这种估计方法的疲劳强度损失值与实际值更为接近,振动位移分析结果更加精准,且疲劳寿命预测误差降低,平均误差仅为1.475%。

针刺机曲轴传动装置的优化设计

在针刺法非织造布生产线中,为确保针刺设备的可靠、高效、稳定运行,减少往复运动组件产生的惯性力,通过理论计算与运动仿真,对针刺机往复运动组件工作过程的实际工况进行速度、加速度、位移分析,根据分析结果确定曲轴传动装置中曲轴偏心量、连杆长度的最优尺寸,从而为解决原针刺设备在高针频、大动程运行时振动较大的问题提供了一种方法。

不同材料属性发动机连杆谐响应研究

本文以某发动机连杆为研究对象,分别对三种不同材料40Cr、45钢和QT40-10制成的连杆进行有限元模态和谐响应研究,并得出三种不同材料连杆的固有频率、易发生共振破坏的区域以及外部激励应该避开的频率。研究结果表明:QT40-10的固有频率较40Cr和45钢的低,而且采用40Cr中碳合金钢制成的连杆应避免的外部激励频率较高,而且振幅最小。

某柴油机连杆的有限元强度分析

连杆是内燃机重要的动力传递零件,连接活塞和曲轴将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动并将活塞组上的作用力传递给曲轴,其上承受由活塞传递而来的燃气压力和活塞连杆组本身的惯性力以及衬套轴瓦和螺栓所产生的装配预紧力作用。随着柴油机朝着高速高负载方向不断发展,对连杆强度的要求也在不断提高,设计时应保证连杆具有足够的强度和刚度。本文使用Simlab和Abaqus基于某型号六缸发动机连杆进行有限元计算,对主要载荷进行了解释,得到装配,最大受压,最大受压工况下的应力分布,为发动机连杆的设计优化和强度校核提供依据。

连杆工艺性优化仿真

为保证连杆加工精度及其使用过程中的刚度,其关键措施是优化连杆毛坯结构,选择合理的粗、精基准以及提高连杆的工艺性。基于现代制造技术和加工技术的研究应用,对连杆小头过渡圆弧尺寸及定位槽结构进行优化,以实现连杆工艺性的提高。采用VERICUT软件对连杆加工路径、加工参数及刀具长度等进行仿真优化。在设置好安全距离的前提下,得到最优刀具长度。在刀具长度、干涉间寻找平衡点,进一步提高连杆加工工艺性。

基于图像识别技术的草莓采摘机设计

为提高草莓采摘作业的自动化程度,设计一种基于图像识别技术的草莓采摘机,通过双目视觉进行草莓的空间坐标定位及初始图像获取,基于Lab颜色空间完成图像识别,以草莓轮廓图像及对称轴定位其采摘点,确定草莓空间采摘位置;采用先夹持草莓梗定位后切断草莓梗的二级结构及3组丝杠滑块机构,完成采摘手结构设计。经检测,识别系统成功率可达98.48%,系统的识别精度、定位准确性较好,且采摘手结构简单、工作可靠,能够满足采摘要求。研究为温室内高垄栽培草莓的自动采摘提供参考。

农用内燃机钛合金连杆振动分析与拓扑优化

为实现某农用内燃机钛合金连杆的轻量化,利用SolidWorks建立连杆三维模型导入与之关联的ANSYS workbench中对连杆进行有限元分析,得到四种工况下连杆的应力分布和变形情况进行静力学分析。分析结果表明所有工况的最大等效应力均在杆身和小头过渡区域,存在不同程度应力集中现象。通过对钛合金连杆进行模态分析,获取前六阶固有频率和模态振型,以模态分析为基础进行谐响应分析得出连杆X、Y、Z轴方向位移—频率响应曲线。最后对钛合金连杆进行拓扑优化设计,使连杆重量从205.55 g减少至135.31 g,减少34.17%;应力从324.08 MPa减少至303.31 MPa,减少6.41%。重新设计的钛合金连杆实现了材料的最大利用效率,减少钛合金连杆重量,确定拓扑优化的可行性。

全约束M型预制袋袋口折合机构设计

针对现有袋口折合技术无法满足低挺度M型预制袋折合需求的问题,课题组设计了一种仅含转动副的袋口折合机构。对能实现1条直线轨迹的哈特第二连杆机构进行改进,从而实现M型预制袋袋口折合过程的3条直线轨迹;结合具体工程实例,对机构进行运动方案设计以及运动学数值计算和仿真模拟,并对机构运动特性进行优化。结果表明:该机构完全能够满足M型预制袋的折合轨迹需求,折合率为89.44%;经过优化后的运动规律不存在柔性或刚性冲击,有效提高了机构的运动精度。该袋口折合机构为M型预制袋的折合工序提供了一种更加可靠、便捷的方法。

小波包分解及其能量谱在发动机连杆轴承故障诊断中的应用

论述了小波包分解及其能量谱处理发动机连杆轴承故障的原理与方法 ,结合传统断火诊断法的思想 ,应用小波包能量谱直观地识别出故障的特征频带 ,并进行量化分析 。

四自由度码垛机器人小臂的静态分析与轻量化设计

研究基于UG/ANSYS的四自由度码垛机器人小臂结构优化设计。以某型四自由度码垛机器人为研究对象,借助UG软件完成腰部、腕部及臂部等零部件三维建模并装配。计算小臂水平位置的受力状态,利用ANSYS软件进行静力学分析及改进。仿真结果表明,在质量减轻3.1%情况下,小臂最大应力、最大等效应变均比优化前有所减小且不会出现断裂及弯曲变形,轻量化效果较为显著。

船用柴油机连杆油孔专机设计

连杆小头油孔加工是连杆制造过程中瓶颈工序之一。本文以公司生产的三款船用柴油机连杆为例,通过对连杆设计结构分析,充分利用结构共同点,设计制作半自动连杆油孔专机,实现三款连杆共机生产。连杆只需一次装夹,自动钻削即可完成油孔加工,降低了瓶颈时间,将产线平衡率有65.5%提升至73%。

发动机连杆裂解加工新技术

连杆裂解工艺是国际上 90年代初发展起来的连杆加工最新技术 .阐述了连杆裂解加工技术的技术原理、经济性、连杆材料特性、初始锻造毛坯、热处理要求、裂解加工工艺与关键核心工序及设备 .探讨了在我国研究开发的重要性及应用前景 .

面向21世纪的曲轴新材料

对发动机曲轴材料作了综合介绍。根据它的发展历史以及对各种材料的化学成分、组织、性能、加工工艺、成本价格的比较分析 ,说明其发展趋势是以球铁曲轴替代锻钢曲轴 ,以铸态珠光体球铁曲轴替代热处理曲轴。球铁代钢的关键是提高韧性 ,自行研制的 QT74 0— 3铸态珠光体球铁曲轴表明 ,铸态球铁性能达到了一个新高度。

谐振式曲轴弯曲疲劳试验系统载荷标定精度分析

本文简要介绍了新开发的智能型曲轴弯曲疲劳试验系统的基本工作原理、组成、功能和工作流程,重点分析讨论了载荷标定方法对于载荷精度的影响。

基于混沌的刚体导引Burmester点的求解方法

刚体导引的 Burmester点的求解可以转化为非线性方程的求解问题。本文采用简单的 Newton- Raphson迭代 ,并将迭代过程视为非线性的动力学系统 ,利用使得系统产生混沌现象的 Julia集的点求解出方程的全部实数解。研究表明在使得方程 Jacobi矩阵的行列式为零的点的邻域内有属于 Julia集的点存在。根据这一发现 ,成功地解决了 Burmester点的求解问题。

基于AVL-EXCITE的内燃机连杆轴承润滑仿真分析

内燃机连杆轴承的润滑状况对连杆轴承的使用寿命影响很大。随着内燃机的不断强化,对连杆轴承性能的要求也相应提高。因此,深入研究连杆轴承的润滑问题以便更加准确地分析和设计轴承的性能便显得日益重要。首先从理论上阐述了润滑状况对轴承工作可靠性的影响,然后针对某发动机的连杆,在AVL-EXCITE中建立了连杆的柔性多体动力学与动力润滑耦合仿真模型。通过计算得到了连杆轴承的轴心轨迹、最小油膜厚度和最大油膜压力等参数,并比较了转速、轴承间隙和温度对轴承润滑性能的影响。研究结果对连杆轴承动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性具有重要意义。

大型往复压缩机曲轴开裂的原因及改造

对一台六列M型往复压缩机曲轴多次在一级曲柄销上发生开裂的原因进行了分析,并研究实施了简便可行的调整轴系扭转振动固有频率的改造措施,有效消减了轴系的扭转振动,消除了曲轴在一级曲柄销上开裂的事故隐患。

发动机连杆挤压铸造数值模拟研究

为实现发动机连杆在挤压铸造生产过程中的精确控制,利用ProCAST软件对其挤压充型与凝固过程进行了数值模拟。通过在传统压铸模拟方法的基础上增加压力补缩、排气模型的设置,更准确地模拟了发动机连杆挤压铸造充型和凝固的过程,对金属液充型状况、液流的速度矢量场、温度场的分布情况进行了研究,为实际生产确定了充型和凝固时间参考,预测和分析了可能出现的缩松缩孔及气孔缺陷,并提出了消除缺陷的解决措施。将此模拟的分析结论应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高产品质量。