内燃机的活塞设计.pdfVIP

。机械与电子o 2009年第33期 内燃机的活塞设计 戴 军 (常州轻工职业技术学院 江苏 常州 213164) 【摘要】介绍了内燃机活塞设计的方法和原则。通过对温度场计算和温度应力、机械应力的计算以及二者叠加的综合应力的分析，解释了 活塞设计中的关键问题．为内燃机的活塞设计提供了一种实用的设计方法。 【关键词】内燃机；活塞；设计 ofPistonforIntell咖Combustion Design Engine 心Jun Instituteof LightIndustry，Changzhou (Changzhou Jiangsu，213164) methodand of forinternalcombustionhavebeen onthe of 【Abstract]Thedesign pfinciplepiston en舀ne introduced．Dependinganalysis generM of stressand between of for thecalculation stress，mechanical them，the temperaturefield，temperature comprehensive—stress keyproblempiston internalcombustionhasbeen meanof forinternalcombustionhasbeenforward． engine interpreted．Apracticaldesign piston engine put combustion 【Keywords]Internalen舀ne；Piston；Design O．前言 静力分析时应先进行机械负荷的计算，然后按机械负荷计算的网格对 内燃机活塞工作的特点是温度负荷和机械负荷都很大，而且在不 求出的温度场进行插值。再按新网格计算温度应力，最后再迭加。 停地做高速运动，因此其分析时应考虑的问题与其它零部件都不相 计算模型：对活塞计算应采用三维实体模型。为了正确模拟活塞 同。温度负荷是对活塞强度影响最大的负荷，对任何新设计的活塞，温 工作时的边界条件。活塞的静力分析模型中应计人活塞销和连杆小端 度场计算都是必需的。由于直接毗邻燃烧室，活塞顶部的温度应力是 (包括衬套)．对于组合活塞则还应计入活塞连接螺钉。活塞销座与活 比较高的，必须予以重点研究。对活塞裙部，特别是其销座部位，强度 塞销，以及活塞销与连杆小端(通过衬套)的相互配合关系按有摩擦接 主要由机械负荷决定。因此，温度场计算和温度应力、机械应力的计算 触问题处理。模型中不计人油膜。 以及二者叠加的综合应力的分析，从来就是活塞设计的必要任务。 活塞计算的网格划分应比较均匀。对组合活塞，在活塞连接螺钉 随着内燃机强化程度的不断提高．近20多年来活塞设计开始大 部位的网格应与螺钉头和螺钉孔的尺寸相适应。 量采用组合结构。组合结构可以根据活塞工作时各部分的受力特点， 计算载荷 对其分别采用不同的材质。从而使活塞设计得重量轻而强度高。与整 (1)温度场：前面已经作了详细讨论，这里不再赘述。 体活塞不同。组合活塞设计时除了必须考虑整体活塞设计时需要考虑