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连杆强度计算的两种方法 傅秋阳 安徽江淮汽车股份有限公司 技术 心 [摘要] ：本文论述了连杆强度计算的两种方法，并从疲劳安全系数的计算结果出发对两种方 法计算结果进行了对比与分析。 关键词： 连杆，强度，疲劳安全系数 Introduction of Two Conrod Robustness Calculation Methods Fu Qiuyang Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile CO. LTD. Abstract: Two methods for conrod robustness calculateion are introduced. A comparison and analysis based on fatigue safety factor results is also made. Keywords: Conrod , Robustness , Fatigue Safety factor 1. 前言 连杆是发动机的关键部件，是传递燃烧能量为机械能的部件，其强度直接决定发动机的 寿命。 传统连杆强度的强度校验方法是通过有限元软件分别计算上止点时由最大燃气压力和 惯性力引起的静态应力，然后使用疲劳计算软件计算其疲劳安全系数。这种方法边界条件定 义具有一定的不准确性。首先，最大爆压一般出现在上止点后 10deg CA 左右，而不是在上 止点处；其次，燃气压力与活塞组件惯性力施加与曲柄销，通过定义曲柄销与连杆小头接触 传递到连杆 （或直接在小头接触面上按余弦分布添加），接触算法 （或余弦分布压力），与实 际油膜压力分布有较大区别。 AVL EXCIT 软件能够模拟发动机一个工作循环的连杆动态情况，能为静态计算提供准 确的边界条件，结合有限元软件与疲劳计算软件能够取得更准确的计算结果。 2. 传统连杆强度计算方法 连杆组件有限元模型包括：连杆、螺栓、轴瓦、活塞销、曲柄销。其 ，活塞销、曲柄 销设定为刚体。由于该连杆为涨断连杆，大头盖与连杆身接触面不规则，能够很好配合，防 止断面滑移，故在建模时将大头盖与连杆身做为一体。 使用 ABAQUS 为计算解算器，连杆、螺栓网格单元采用 C3D10M 二阶四面体修正单 元，轴瓦网格单元采用 C3D8I 一阶六面体非协调单元。 静态有限元计算分成 4 步计算：  施加螺栓预紧力  施加轴瓦过盈量  施加最大爆压力  施加超速时惯性力 静态计算后，对于载荷计算结果根据需要组合，进行疲劳计算。 2.1. 螺栓预紧力载荷计算步 由于连杆螺栓使用扭矩转角法，螺栓打入屈服区，所以，螺栓预紧力的大小由其屈服极 Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http: 限与最小截面积的乘积确定。 在螺栓打紧后会对连杆大头轴孔进行加工，消除螺栓预紧力导致的轴孔变形 。所以，预 紧力计算步后，需要在不影响应力分布的条件下对连杆轴孔内表面节点的位置进行重新定