农用柴油机钢活塞销孔-销的摩擦副润滑特性分析

为解决钢活塞销孔-销摩擦副因同种材料摩擦配副问题以及钢材密度大和导热性能差所带来的润滑特性差的问题,该研究以D25TCIF农用柴油机钢活塞为对象,建立钢活塞连杆组传热模型和热弹性流体动力学模型,并开展钢活塞温度场测试试验与仿真验证。结合单因素扫值法和Box-Behnken多因素优化算法分析了销孔轴承间隙、销孔表面粗糙度和销孔指数型线内外半径增量变化对销孔轴承润滑特性的影响。结果表明:销孔结构对轴承的润滑特性有很大影响,销孔指数型线内半径增量的影响最大,而外半径增量的影响较小。最优参数组合为销孔轴承间隙0.021 mm、销孔表面粗糙度0.798μm、销孔指数型线内半径增量0.008 mm、销孔指数型线外半径增量0.010 mm,此时预测的最小油膜厚度为0.979μm;最大粗糙接触压力为249.406 MPa,与该方案下仿真值的相对误差小于5%。该研究优化方法效果好,且预测准确,可为后续的钢活塞销孔结构设计提供理论依据。

应急抢修钢桁梁动力响应销孔间隙影响分析

以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径恒定时,钢桁梁和车辆响应均随间隙增大而增大;在销孔间隙恒定时,钢桁梁和车辆响应均随直径增大而降低。相较于主桁高差,当存在对角高差时,销孔间隙对钢桁梁动力响应显著,而对车辆响应影响较小。此外,相较于钢桁梁竖向动力响应,销孔间隙对于横向水平动力响应的影响更为显著,设计与工程应用中应重点关注。

基于销孔排水法的供水隧道孔隙水压力控制的研究

为了研究供水隧道孔隙水压力的控制,通过销孔排水的数值模拟计算,分析了销孔长度、销孔外围角度位置、安装角度横向倾斜、双销孔之间纵向距离对隧道孔隙水压力控制的影响,结果表明:衬砌表面可渗透时,销孔长度的增加不能达到控制孔隙水压力的水平,需增加销孔数量,在双销孔条件下,当销孔与隧道顶部的角距离为45°和115°时,孔隙水压力呈均匀分布趋势,且施工过程中销孔之间最佳纵向距离应小于45m。

堆取料机门座架销孔镗削专用机床设计及其操作方法

堆取料机门座架新型回转机构采用的是链轮、销轴回转结构,而非传统的大、小齿轮结构,这就要求门座架的销孔有较高的加工精度。因门座架的外形尺寸较大,长度和宽度都达到十几米,高度达到3m多,外观属于异形结构,所以门座架销孔难以加工。通过制作销孔加工专用机床,很好地解决了门座架销孔无法加工的难题,加工精度完全满足设计使用要求,对企业的生产进度具有决定性意义。

工业汽轮机叶根销孔加工装置的设计

工业汽轮机转子用于联接末级叶片和转子的叶根销孔直径和孔深日趋增大,传统叶根钻床动力头存在钻孔深度浅、主轴扭矩小和电气化程度低等问题。针对上述问题设计了叶根销孔加工装置,实现自动进给功能,增大扭矩和轴向力,同时可实时切换手动进给和自动进给模式;通过变频器、光栅尺和数显实现动力头行程控制,提高加工时的定位精度和重复定位精度。

高强化柴油机铝活塞销孔开裂分析及改进

基于失效机理分析某国六高强化柴油机铝活塞耐久试验中销孔开裂问题,发现活塞失效的主要原因为活塞销椭圆变形过大,导致销孔部位水平方向受力较大,疲劳强度不足。通过将活塞销孔由圆柱孔改为椭圆孔、在活塞销孔部位预留空间、将活塞销内孔喇叭口改为通孔等措施对销孔结构进行改进,采用有限元分析软件对改进方案进行模拟计算,并结合销孔疲劳试验和耐久试验进行验证。结果表明:改进后的活塞销孔平均负载增加约6.5%,改进后未出现活塞销孔开裂问题。

满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销设计

针对轻型柴油机活塞销孔部位失效问题,设计4种满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销方案。利用有限元分析软件对其进行模拟计算,对活塞销孔接触应力和疲劳,以及活塞销应变和疲劳进行比较;同时,为验证模拟分析的准确性,根据实际情况对其中3种方案进行了销孔液压脉冲试验验证,试验结果与模拟结果吻合良好。设计方案可为高强化柴油机活塞和活塞销设计及失效改进提供参考.

大秦线C63A货车16号车钩尾销孔裂纹原因分析

使用SEM、无损探伤检测等方法研究了大秦线C63A货车E级铸钢(ZG25MnCrN iMo)16号车钩钩尾销孔裂纹断口及故障产生原因。结果表明,裂纹疲劳萌生于牵引弧面中部一点,然后裂纹以脆性特征的方式向前扩展,在淬硬层和基体的过渡区域裂纹转向两侧呈周向疲劳扩展并逐渐偏向尾销孔内表面一侧。造成国产16型车钩尾销孔牵引弧面裂纹的原因是复杂恶劣的线路运行工况,尾销孔牵引弧面结构局部应力水平偏高及表面热处理硬度梯度较大。

全自动CNC镗削活塞销孔专机的研究开发

所研制的全自动ＣＮＣ镗削活塞销孔专用机床可以实现工件的自动上、下料和自动定位、夹紧，并且在一次安装、不停机、不换工位的情况下，高效地完成活塞销孔的镗孔、镗外口、切挡圈槽、倒内角和倒外角。该机床已在上海活塞厂投入生产，并取得了良好的加工效果。

基于Taguchi正交试验与3DCS的车灯前罩装配销孔定位布局稳健设计

提出了一种基于Taguchi正交试验与3DCS的车灯前罩装配销孔定位布局稳健设计方法。分析了车灯前罩销孔定位坐标参数对装配偏差的影响,确定了车灯前罩销孔定位设计参数水平。以销孔定位坐标值为设计参数,以各零件制造偏差和销孔定位偏差为噪声因素,制定销孔定位布局Taguchi正交试验的内外表。以转向灯罩和车大灯罩之间的装配间隙值作为衡量装配质量的指标,建立表征装配质量的稳健性评价函数,提出了车灯前罩装配销孔定位布局稳健设计的信噪比计算方法。基于3DCS对车灯前罩三维几何模型进行装配偏差仿真,分析不同销孔定位方案下装配质量对各偏差因素的稳健性,确定销孔定位布局稳健设计方案。

柴油机活塞异形销孔结构设计与疲劳试验的综合性研究

针对某高负荷柴油发动机活塞在试验中出现销孔磨损及机油粘结的现象,基于对销孔表面承载和混合润滑模型的分析,提出了优化销孔表面应力分布的曲面设计方法。设计了6种不同幂指数函数销孔型面,利用数值模拟方法进行了活塞销孔的第三主应力分布对比,用于确定销孔的优化设计方案,并利用发动机试验进行了对比考核。分析及试验结果表明,采用合适的幂函数形式的活塞销孔型面结构可有效的均衡应力分布,达到了实现销孔动力润滑的目的。

新型活塞异型销孔数控镗削技术的研究

简要介绍了活塞异型销孔数控镗削技术的应用背景及国内外研究现状。重点讨论了一种新型活塞异型销孔数控镗削系统的设计方案 ,对系统控制模型、微进给装置及数控软件的设计给出了具体说明 ,最后进行了简单的总结。

基于超磁致伸缩材料的活塞异形销孔加工原理研究

利用超磁致伸缩材料的特性控制刀杆弯曲变形,提出了一种加工活塞异形销孔的新方法.通过理论分析导出了线圈控制电流与超磁致伸缩刀杆变形量之间关系的数学模型.在此基础上,进行了超磁致伸缩刀杆变形性能试验,获得了镗刀切削半径增量与线圈控制电流之间的关系曲线,验证了超磁致伸缩刀杆的可控性和稳定性.然后研制了活塞异形销孔加工控制系统,包括主控、位移检测、热变形补偿温度检测和恒流源驱动等功能模块.基于此原理开发的活塞异形销孔设备达到微米级加工精度.

新型活塞异形销孔加工方法

提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法,采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链放大机构来实现镗刀的径向微位移.分析了放大机构的工作原理,提出了一种查表与实时检测相结合的控制方法.建立了消除压电陶瓷驱动器磁滞特性的数学模型,分析了柔性铰链刚度参数的设计方法及柔性铰链机构的动态特性.

车用高负荷活塞异形销孔结构发展趋势及加工技术研究

介绍了各类异形销孔的分类及成形原理,指出非圆曲面形销孔是高速强载活塞销孔结构的发展方向。对异形销孔的加工方法及存在的问题进行了分析,指出了现有加工技术的局限性。为实现各类异形销孔的精密加工,提出了一种基于磁致伸缩材料的新型镗杆结构,并对其进行了结构优化和试验验证。试验结果表明优化结果是合理的,为异形销孔的加工提供了一条新途径。

高强化柴油机活塞异型销孔结构设计与试验研究

针对高强化柴油机活塞,研究了网格数量和活塞销孔棱缘耦合应力的收敛性关系,进行了精确的活塞耦合应力计算;研究了异型销孔结构对活塞应力分布的影响规律;根据耦合应力计算结果,选定异型销孔位置和形状,设计双侧圆锥形异型销孔并进行耦合应力计算,与圆形销孔结构活塞对比可知,异型销孔结构可以大幅度降低销孔棱缘的应力集中,活塞的承载能力有所提高。利用活塞销孔疲劳试验机进行异型销孔活塞的疲劳试验,试验完成1.0×107个循环,活塞销孔表面接触良好,说明双侧圆锥形异型销孔的结构设计满足发动机可靠性要求。

发动机活塞销孔偏心对摩擦磨损影响的研究

对不同发动机运转工况及不同销孔偏心进行了发动机试验和活塞动力学模拟对比研究。研究结果表明:柴油机活塞接触压力对偏心量的敏感程度要高于汽油机活塞,小偏心量往往会产生较大的裙部接触压力,而随着偏心量增大,裙部最大接触压力会逐渐减小,但当偏心量增大到一定程度后,裙部最大接触压力反而会有增大趋势;活塞主推力面累积磨损载荷增长主要发生在做功行程前半段,在排气和进气行程几乎没有增加,次推力面累积磨损载荷增长则主要发生在排气行程中间时刻,在进气行程几乎没有增加。销孔中心改变导致活塞质心位置发生了改变,引起了相关性能改变,通过对某汽油机活塞销孔偏心进行优化,活塞裙部主推力侧磨损载荷由27.46MW/m^2变为1.12MW/m^2,降低了近25倍,解决了活塞裙部磨损问题。模拟结果与试验结果十分吻合。

新型活塞异形销孔加工方法的研究

简述了采用活塞异形销孔的必要性及其结构特点。提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法 ,该方法采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链放大机构来实现镗刀的径向微位移。进行了异形孔加工过程中刀具运动特性分析 ,给出了柔性铰链刚度参数的设计方法 ,并进行了有限元分析。结果表明该方法适于异形孔的精密加工。

活塞异形销孔加工的研究

依据汽车活塞采用异形销孔的必要性和国内外异形销孔加工的现状,采用压电陶瓷驱动的柔性铰链机构实现镗刀的径向微位移。根据活塞异形销孔几何特征和压电陶瓷驱动器的控制精度高、刚性好和大频响特点,在位置反馈的系统中引入重复控制和反馈通道的开不前馈控制,从而提高了系统的稳定性和跟踪精度。实验表明加工精度可达3μm。

销孔结构设计对活塞可靠性影响的研究

不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负荷降低了机械负荷作用于销座部位的应力。柴油机活塞异形销孔降低销座部位应力的作用与汽油机活塞类似。分析与试验表明:柴油机活塞异形销孔与圆柱形销孔相比,提高了燃烧室喉口的拉伸应力幅值;销孔的优化设计可提高顶部的可靠性。