V8发动机曲轴有限元分析.pdfVIP

第 1期 机械设计与制造 2013年 1月 Machinery Design Manufacture 21l V8发动机曲轴有限元分析 唐传茵 ，马 岩 ，朱 博 ，胡作健 · (1．东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110819；2．沈阳仪表科学研究院，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：对某V8发动机曲轴进行运动学分析与动力学分析，利用Pro／Engineer软件建立三维模型。然后根据有限元理 论，应用ANSYS软件分析了曲轴的静态力学性能。分析第一左缸与第三右缸爆发时的应力云图和变形图，从结果可以看 出，曲轴的应力集中在轴颈与曲柄臂连接处、油孔处以及连杆轴颈中央截面处。进行模态分析，曲柄臂和主轴颈、曲柄臂 和连杆颈相连处是曲轴振动中危险的区域，由振型图可以发现它们是曲轴振动中变形最大的区域。 关键词：V8发动机曲轴；力学分析；有限元分析；模态分析 中图分类号：TH16；U464．1 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3997(2013)01—0211-03 FiniteElementAnalysisofSomeV8CylinderEngineCrankshaft TANGChuan-yin，MAYan2,ZHUBo1,HUZuo-jian (SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，LiaoningShenyang 110004，China；Schoolof MechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，LiaoningShenyang110004。China) Abstract：ForsomeV8eng~／ crankshaft，kinematicnaalysisanddynamcisnaalyssisipresented，withthehelpofPro／e softwole，andthethreedimensionalmodelsiestablished，basedonthefiniteelementtheory，withhteapplciationofsoftware ANSYS，andthenthestatcianalysisofhtecrnakshaftisgained，andthemechnacialpropertiesareobtained．Fortheleawith thefirstcflindernadtherightwiththethirdcylinderatbreak，hteanalysisofstresscloudnaddeformationgrpahareobtained． Simulationresul~showthat ，thestressconcentrationofthecrnakshaftemergesontheshaftneckandcrnakarmjoint，oil holeandconnectingrodshae neckinthecentralsectionA．ndthemodefrequencynaalyssisiobtained，themodeofvibration c~agramindciatesthattheshaenecknadcrnakramjoint，crnakpinnadcrankramjointconstitutethednagerousregionofthe crna kvibratio KeyW ords：V8CylinderEngineCrankshaft；M echanicalAnalysis；FiniteElementAnalysis；ModeFrequencyAnalysis 1引言 现代汽车对发动机性能的要求越来越高，而曲轴作为发动 机的主要承载零件，其力学性能优劣直接影响着发动机的可靠性 和寿命。随着发动机强化指标的不断提高，曲轴的工作条件更加 复杂。在