- 1、本文档共16页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
内燃机主轴承座的ABAQUS强度分析
内燃机主轴承座的ABAQUS强度分析作者:奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院 李红庆摘 要:本文用ABAQUS软件进行了内燃机主轴承座的强度分析,计算模型包括缸体、框架、螺栓、轴瓦和曲轴轴颈,计算工况包括螺栓装配载荷工况、轴瓦装配载荷工况、动轴瓦载荷工况,计算结果表明轴瓦孔变形小,能满足最小油膜厚度的要求;螺栓座与框架之间连接处应力大于材料的强度极限,应加大圆角。 关键词:内燃机;主轴承座;ABAQUS 1 序言 为了保证 HYPERLINK /cat_1020003.html \t _blank 发动机主轴承座设计的可靠性,需要对主轴承座进行强度分析。主轴承座的计算模型如图1所示,由两缸中间截面之间的部分组成,具体的零件有缸体、框架、主轴承座螺栓、框架螺栓、轴瓦和曲轴轴颈。 2 有限元模型的建立 2.1 整体坐标系的定义 整体坐标系采用右手法则的直角坐标系,如图1,坐标系的中心在曲轴的中心,X轴的方向与曲轴同向,Y轴在发动机的侧向,Z轴与气缸同向。 2.2 主轴承座有限元模型 主轴承座有限元模型的建立采用前处理软件HyperMesh和Patran来完成,然后用ABAQUS软件进行求解。所用单元是二阶的10节点四面体单元,如图1所示。表1为计算汽车发动机主轴承座所需的零件、单元数(二阶四面体)和节点数。
表 1 各零件单元数和节点数
图1 整体坐标系
2.3 材料数据 各零件的材料数据见表2。
3 边界条件和载荷 本文对发动机的3个载荷工况进行了计算和分析,即螺栓装配载荷工况、轴瓦装配载荷工况、动轴瓦载荷工况。 3.1 通用边界条件的处理 图2所示,在两对称面A、B上施加对称边界条件,即所有节点X=0。
图2 对称边界条件
3.2 螺栓装配载荷工况 零件:框架、缸体、主轴承座螺栓、框架螺栓 具体的边界条件见图3。
图3 螺栓装配载荷工况边界条件的处理
3.3 轴瓦装配载荷工况 零件:框架、缸体、主轴承座螺栓、框架螺栓、轴瓦 具体的边界条件见图4。
图4 轴瓦装配载荷工况边界条件的处理
3.4 动轴瓦载荷工况 零件:框架、缸体、主轴承座螺栓、框架螺栓、轴瓦、曲轴 具体边界条件见图5。
图5 动轴瓦载荷工况边界条件处理
4 结果分析 在前处理软件中将边界条件、材料特性等定义好之后,产生INPUT文件,再用ABAQUS软件求解,将求解结果再调入前处理软件进行结果后处理。其中的接触求解为非线性稳态求解。 4.1 变形结果 主轴承座的整体变形如图6至图13,变形值都比较小,都是可接受的。
图6 螺栓预紧力最大时的整体变形量
图7 螺栓预紧力最大时变形最大的位置
螺栓预紧力分别为45.5kN、43kN的工况下,变形最大值都出现在螺栓头和框架接触处,最大值分别为0.0453mm,0.0429mm,变形值较小,是可接受的。
图8 整体变形量(轴瓦过盈量为66μm)
图9 变形最大的位置(轴瓦过盈量为66μm)
轴瓦过盈量为66μm时,变形最大值出现在下轴瓦和框架接触处,最大值为0.00877mm,变形值非常小。
图10 爆压为70bar时的整体变形量
图11 变形最大的位置
变形最大值出现在框架中部,最大值为0.0282mm,变形值较小。
图12 动轴瓦载荷工况下轴瓦孔在Y向变形
图13 动轴瓦载荷工况下轴瓦孔在Z向变形
轴瓦孔的变形会影响到最小油膜厚度,因此对它的变形估算很重要。对螺栓装配载荷工况引起的变形可以不考虑,因为在装配螺栓后对轴瓦孔要机加工,变形被排除。对轴瓦装配引起的变形在各方向基本均匀,因此变形不重点考虑。对动轴瓦载荷工况引起的变形,如图17和图18所示,轴瓦孔在Y向的变形是3.47μm,Z向是25.5μm,轴承间隙是40μm,所以变形远小于间隙,可以保证最小油膜厚度。 4.2 应力结果 图14、15、16为螺栓预紧力等于45.5KN时框架和缸体的应力(Von Mises stress)分布:
图14 框架和缸体的整体应力分布
图15 框架局部应力分布 图16 框架局部应力分布
图17、18、19为螺栓预紧力等于43KN时框架和缸体的应力(Von Mises stress)分布:
图17 框架和缸体的整体应力分布
图18 框架局部应力分布 图19 框架局部应力分布
如图14~图19所示,在框架与缸体之间、螺栓与框架缸体接触面上压应力很大,这是由于计算是按照材料线弹性的假设进行的,没有考虑材料的塑性变形,因此应力值很大,但这不会引起失效。 如图15、18和图16、19所示A处和B处应力值大于250MPa,超过材料的强度极限,因此建议这两处的R值加大,以降低应
您可能关注的文档
- 公路桥梁检验批.doc
- 公路工程定额课件.ppt
- 公路路面质检.doc
- 公路沥青拌合站节能环保综合利用改造项目胶装版.doc
- 公路道钉安装,公路道钉安装方法.pptx
- 公路运输及其他的运输方式.ppt
- 公路隧道新型喷射防水层技术研究.doc
- 公开课-人口与城市习题讲评.ppt
- 公司简介PPT最全面最完善.ppt
- 公输(使用).ppt
- 中考数学一轮复习知识梳理+考点精讲专题20 锐角三角函数(解析版).doc
- 济宁市第一中学2025年1月高一质量检测-数学试题(含答案).pdf
- 中考数学一轮复习知识梳理+考点精讲专题17 等腰三角形与直角三角形(解析版).doc
- 中考数学一轮复习知识梳理+考点精讲专题31 统计和概率(原卷版).doc
- 中考数学一轮复习知识梳理+考点精讲专题22 矩形的性质与判定(原卷版).doc
- 中考数学一轮复习知识梳理+考点精讲专题31 统计和概率(解析版).doc
- 军营夏令营活动总结6篇.docx
- 基层法院关于法律适用标准统一的工作总结8篇.docx
- 人力资源部副部长个人工作总结8篇.docx
- 2024年政法工作个人工作总结范文5篇.docx
最近下载
- 培训课件_室内质量控制和室间质量评价.ppt
- MTT386-2011.PDF
- 教科版2022--2023学年度第一学期六年级科学上册期末测试卷及答案(含四套题).doc VIP
- 2024年高一数学竞赛试题和参考答案及评分标准.pdf VIP
- TCRHA-护士职业性腰背痛管理规范.pdf
- 2025届高考语文复习:二元关系型材料作文审题立意+课件.pptx VIP
- 文旅旅游市场营销案例分析.docx VIP
- 化工原理课程设计乙醇水连续浮阀精馏塔的设计.docx
- 第7课《党是最高政治领导力量》第一框《不忘初心牢记使命》精品课件(高教版2023·基础模块).pptx VIP
- 大学生mooc大数据技术原理与应用(林子雨)章节测验期末考试答案.pdf
文档评论(0)