弯曲疲劳载荷下曲轴剩余强度的简化试验模型

剩余强度模型在描述试件的动态疲劳行为方面是一种比较切合实际的方法。但对于曲轴这一类结构较复杂的构件,进行常规的剩余强度试验往往比较困难,为此提出了一种基于简化模型的动态信息跟踪方法的剩余强度试验研究方法。该模型建立在对谐振式弯曲疲劳试验台的振动分析和试件疲劳裂纹扩展的断裂力学分析之上。为探讨这种模型的可行性,根据韧性材料曲轴疲劳裂纹发展的特点,建立了简化量化关系并给出了量化分析的实例。

6110柴油机曲轴的三维有限元分析

对6110柴油机整体曲轴建立了符合实际情况的三维模型,进行了三维有限元分析,研究了整体曲轴的应力状态和变形情况,并对曲轴在交变载荷下的疲劳强度进行了校核。对曲轴带飞轮和皮带轮及不带飞轮和皮带轮两种情况下进行了模态分析,并进行了比较。为柴油机曲轴的结构设计提供了有价值的理论依据。

拖拉机发动机曲轴零部件有限元分析优化设计

为了提高拖拉机柴油发动机曲轴的设计和优化效率,将有限元仿真分析方法引入到了曲轴的设计中,并通过曲轴的三维建模和仿真分析,对曲轴进行了优化设计,在满足极限屈服力的条件下,降低了曲轴的质量,节省了曲轴加工制造的原材料。最后,通过有限元分析方法,对曲轴的共振情况、强度和疲劳情况进行了有限元分析,结果表明:优化后的曲轴不存在共振情况,且满足强度和疲劳设计要求,有效提高了曲轴的设计水平。

发动机曲轴弯扭复合疲劳强度的试验评估方法

本文叙述了曲轴弯扭复合疲劳强度的实验评估方法,其中包括试验装置、弯矩扭矩比的选定和安全系数估算,并给出了应用实例。

复杂载荷下曲轴疲劳强度的可靠性

针对目前发动机曲轴疲劳可靠性设计方法中存在的不足，通过对曲轴疲劳试验程序载荷谱及P－σ－N曲线的研究，提出了用程序载荷谱测定P－σ－N曲线，并应用疲劳损伤等效理论对承受复杂载荷的曲轴进行可靠性设计的新方法。

发动机曲轴弯曲疲劳强度的可靠性分析

以往对发动机曲轴结构强度的研究，其基本出发点都是安全系数法，因此不能定量地反映曲轴安全可靠的程度。运用概率统计方法，对曲轴弯曲疲劳强度进行了可靠性分析和可靠度计算，可靠度指标能够定量地反映曲轴的安全可靠程度。

ANSYS环境中柴油机曲轴静动特性的有限元分析

采用ANSYS有限元分析法,对S195柴油机曲轴进行了符合实际情况的Pro／E三维建模,研究了曲轴的变形和应力状态,校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度,探讨了目前曲轴应力有限元计算中力学模型的合理性,并对曲轴进行了模态分析,为柴油机优化、改进设计提供了有价值的理论依据。

大功率多缸柴油机曲轴疲劳强度评估方法

以某型大功率柴油机作为研究对象,采用ADAMS/Engine建立了多缸柴油机曲柄连杆机构多体动力学模型,计算得到了曲轴的工作载荷。通过建立曲轴的整体三维有限元模型,将主轴承对主轴颈的支撑边界定义为接触对以模拟实际的约束状态,并将动力学计算所得一个周期内的曲柄销载荷历程曲线离散为16个载荷点,并按照发火次序,组合得到了16个载荷工况以模拟曲轴上的交变载荷,载荷的施加采用函数分布的形式模拟滑动轴承的压力分布,通过非线性有限元分析得到曲轴的应力应变结果。在此基础上,利用曲轴材料性能数据绘制了曲轴Goodman疲劳强度曲线,自编后处理分析程序得到了曲轴上所有节点的疲劳强度安全系数。结果表明:材料为42CrMo的整体曲轴满足结构疲劳强度要求,油孔处和过渡圆角处的疲劳强度安全系数相对较小,采用Goodman疲劳曲线计算的最小疲劳强度安全系数为5.04。分析结果与曲轴实际失效位置一致。

YT1115型柴油机曲轴疲劳强度分析

介绍了利用I DEAS软件的Simulation功能对YT1115柴油机曲轴进行有限元计算。在确定计算模型时 ,对曲轴尺寸参数和形状参数没有进行简化 ,而是采用整根曲轴的三维实体模型 ,共划分 4133个节点 ,1786 7个单元。并同时计算其疲劳安全系数。针对YT1115柴油机曲轴疲劳安全系数偏低 ,提出了改进意见。

发动机曲轴疲劳强度及机体噪声、振动、平顺性性能研究

发动机曲轴疲劳强度和机体噪声、振动、平顺性性能是汽车行业关注的焦点之一,直接影响汽车的性能。对普通直列式6缸发动机的曲柄连杆机构进行建模,利用曲轴转角变化来表征应力分布随时间的变化,并对机构的运动状态进行分析,获得曲轴容易产生疲劳的位置,进而为发动机的设计研发提供理论依据。

圆角滚压工艺对ZH1110柴油机曲轴疲劳强度的影响研究

柴油机曲轴是承受扭矩的运动件,在用户使用过程中断曲轴是常见的故障。提高曲轴疲劳强度是工艺师长期探索的课题。曲轴圆角滚压强化工艺是强化工艺中效果较好的方法之一,文中对ZH1110单缸柴油机曲轴圆角滚压工艺参数进行优化设计和试验,将曲轴软氮化工艺与软氮化加圆角滚压工艺的疲劳强度进行比对试验,ZH1110柴油机软氮化曲轴加滚压后弯曲疲劳强度提高了61.4%,曲轴的疲劳强度显著得到改善。试验结果和多年的实践验证,曲轴软氮化加圆角滚压工艺是提高曲轴疲劳强度的有效方法。

PTB内燃机曲轴的有限元分析

对PTB三缸内燃机曲轴的单个轴段作了受力分析,对多个轴段受力的综合效果进行了研究;采用Pro/E软件对曲轴作了三维实体建模,并利用ANSYS12.0对曲轴进行了有限元分析,分析了曲轴的应力、应变及疲劳强度。分析结果表明,曲轴具有足够的强度储备。

曲轴的圆角滚压工艺与疲劳强度

试验测定了某发动机球铁曲轴采用切线滚压、半精磨后滚压和沉割滚压等工艺方案的弯曲疲劳极限,结果表明,从疲劳强度的角度看,这几种滚压工艺方案都是可行的。

基于现代试验技术的小排量发动机曲轴疲劳强度的试验研究

针对小排量发动机曲轴发生扭转疲劳破坏性增大的现象,引入带有高性能软件的曲轴疲劳试验机,在对获取的测试信息及时处理后,用失效概率这一评估指标替代传统安全系数以做出评估。为适应轻量化趋势,小型曲轴在材料、结构和工艺三要素上有所改进,通过试验研究对其进行验证。结果表明,有效提升了曲轴疲劳强度试验的可靠性。

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 适的精磨余量和滚压工艺参数，曲轴疲劳强度可提高 175％左右，圆角处疲劳极限应力达 5 52～ 605 N/mm2，曲轴的疲劳强度较之精磨后滚压没有下降。

发动机球铁曲轴扭转疲劳强度的试验研究

通过某六缸柴油机曲轴的单拐扭转疲劳试验,考察了结构和表面处理工艺对球铁曲轴扭转疲劳强度的影响。结果表明,当连杆轴颈的空心度不大于0.49时,轴颈空心对曲轴的扭转疲劳强度无明显影响;油孔出口结构设计不当将严重损害曲轴的扭转承载能力,它可使零件扭转疲劳极限下降的幅度达30%;表面感应淬火显著降低曲轴的扭转疲劳强度,而离子氮化的作用不明显。

曲轴的可靠性分析及疲劳强度设计探讨

曲轴是发动机中最重要的零件之一。大量研究表明,曲轴的主要失效形式表现为:疲劳破坏和断裂。特别是随着发动机的动力性和可靠性要求的提高,其强度问题变得更加重要。简要介绍了可靠性设计基本理论,指出设计决定了产品的可靠性水平。阐述了基于可靠性的抗疲劳设计理论,并总结了三种典型的抗疲劳设计方法,以及疲劳寿命的预测方法。最后运用相关理论对曲轴的疲劳寿命进行了估算。

6BT高强度球铁曲轴试验与计算研究

将试验和有限元计算相结合 ,分析比较了东风康明斯 6BT发动机由三种不同球铁型号材质所加工出的 6BT曲轴的疲劳强度及安全系数 ,探讨不同的材质、不同的加工方法及强化工艺对 6BT球铁曲轴性能的影响 ,为选择合适的球铁材料及提高

曲轴疲劳强度可靠性设计双堤坝模型

作者提出了曲轴可靠性设计双堤坝模型,外堤坝代表曲轴疲劳强度,内堤坝代表汽车发动机曲轴在多工况下应力变化情况。双堤坝模型从曲轴强度和工作应力之间的关系显示了曲轴的工作状况。采用条件可靠性等效寿命理论计算曲轴的可靠性。

增压汽油机曲轴疲劳强度优化设计

针对在某1.4 L发动机基础上开发1.4 L增压发动机需要更高强度曲轴的问题,对原机型曲轴进行了优化设计以满足增压发动机设计需求。在材料方面用更高强度的锻钢代替了球墨铸铁;在工艺方面将曲轴圆角滚压压力由6 000 N提高到了7 000 N;在结构方面优化了曲轴平衡重结构,达到了减重增强的效果,使优化后曲轴重量比原曲轴轻了0.04 kg。基于GME L-6C-1试验标准,通过曲轴弯曲疲劳试验的对比验证,优化后曲轴疲劳强度从645 N.m提高到801 N.m,提高了24%。研究结果表明,优化设计后的曲轴完全满足1.4 L增压发动机的要求。