170系列柴油机关键件加工工艺优化浅析

天津大学硕士学位论文170系列柴油机关键件加工工艺优化浅析姓名：于伟申请学位级别：硕士专业：动力工程指导教师：张俊红20080101170系列柴油机关键件加工工艺优化浅析作者：于伟学位授予单位：天津大学相似文献(10条)1.期刊论文简炎钧.许运秀.JianYanjun.XuYunxiu柴油机曲轴臂距差与曲轴疲劳强度的关系-上海造船2003(2)研究了柴油机曲轴的臂距差与曲柄销过渡圆角处附加弯曲应力的关系,论述了曲轴臂距差对曲轴疲劳强度的影响,并推导出由于轴系失中引起的曲柄销过渡圆角处的附加弯曲应力计算经验公式.通过实例计算,提出二冲程低速柴油机附加弯曲应力集中系数经验值,同时验证经验公式的可靠性.本文研究成果不仅对曲轴的设计,而且对船舶轴系设计、审图及故障分析均有指导作用.2.会议论文程铁仕.朱山军.闫松.徐富城.刘丰宝CF33柴油机曲轴静态有限元分析2007曲轴是发动机的核心零件，曲轴的设计关系到整个发动机的可靠性。过去只能用传统的截面法对曲轴的几个危险截面进行有限的强度校核，现在有限元分析为我们提供了全新的连续的曲轴应力计算方法，利用这一方法，可以对各种受力复杂的零件进行更有效的应力计算和强度校核，使得设计更合理，可靠性更好。CF33系列柴油机是常发集团新开发的大功率、大缸径单缸系列柴油机；其缸径范围为125～135mm，行程130mm，功率范围为30～35马里，是目前国内缸径最大、行程最长、功率最大的单缸柴油机：在这一机型设计时，我们充分运用CAD、CAE手段，对其机体、曲轴、连杆等主要零部件进行了多方案的有限元分析；其中曲轴的设计方案就进行了12种，我们利用有限元分析手段，结合传统校核计算方法和以往的设计经验，使曲轴各危险截面的应力和安全系数都控制在较合理的范围内。在进行改进设计时，主要通过改变卸载槽、圆角、曲柄臂、油孔、曲轴中空孔、加强筋等可变因素的细节结构和尺寸，再利用有限元分析的手段，对曲轴连杆轴径圆角、主轴径圆角、卸载槽、油孔、曲轴中空孔等几个重要危险截面的应力进行比较分析，从而找出最佳方案。本文主要介绍改进设计和分析对比的过程与结果。3.期刊论文王忠.杨时威.魏琪.黄成海.程尔昌柴油机曲轴轴心运动特性的研究-江苏大学学报(自然科学版)2004,25(1)为研究载重汽车柴油机的曲轴轴承最小油膜厚度与轴承可靠性的关系,在分析JHolland轴心轨迹计算模型的基础上,结合我国车用柴油机曲轴运动的特点,建立柴油机曲轴运动的计算模型并编制计算程序.运用该模型对CA6110型柴油机各个主轴承与曲轴轴心运动规律的计算,得到各主轴承在不同转速下的油膜压力图、轴心轨迹图及最小油膜厚度图,并据此对轴承的工作状况进行分析.研究表明,曲轴中间和两端的主轴承较其他轴承运动可靠性差.曲轴运动特性的计算模拟可为轴承主要结构参数的选择及轴承的可靠性分析提供一种理论分析方法.4.学位论文冯兵兵基于ADMAS的柴油机曲轴主轴承载荷分析方法研究2008获得准确的激励源信息是进行柴油机结构减振降噪研究的前提，而主轴承受力是柴油机机体振动的主要激励。曲轴系统运动时，构件间会发生碰撞，且实际构件是弹性体，受力时会发生微小变形，构件间的机械力非常复杂，经典力学的机构动力学分析方法很难满足计算精度，试验方法很难测量，而采用多体动力学方法计算曲轴连杆机构的机械力，能有效地提高仿真精度，为柴油机结构减振降噪提供准确的激励源，也能为柴油机曲轴系统构件的应力计算和强度校核提供指导意义。本文基于ADAMS软件，以6112柴油机为研究对象，应用多体动力学方法对柴油机曲轴系统进行仿真研究，以期较准确的获得该柴油机曲轴轴承载荷的动力学分析结果，并进行柴油机单缸失火故障模拟，探讨性的研究为今后柴油机失火故障的诊断提供一些新的思路。在研究的过程中不仅摸索了应用多体动力学建模的方法，在特定的柴油机上尝试了模拟计算曲轴主轴承载荷方法，而且模拟了柴油机实际运行中可能出现的单缸失火故障。为了实现上述目标而开展的主要工作内容为：1)利用三维建模软件Pro/E对6112柴油机曲轴进行了建模与装配。2)将三维模型导入有限元软件MSC/NASTRAN中，对曲轴轴系模型进行了有限元模态计算，分析得到了曲轴固有频率和模态振形，为后续的曲轴仿真提供了可靠的依据。3)将三维模型导入ADAMS中，建立相应的约束，生成刚性体模型。利用MSC/NASTRAN软件对曲轴进行模态分析生成中性文件，将刚性体模型中的曲轴置换成柔性体模型，然后进行了曲轴系统动力学仿真，分析比较刚性体模型和柔性体模型主轴承载荷。4)模拟了柴油机单缸失火故障，针对失火时柴油机各主轴承力进行了对比，并寻找了其变化规律，得到了一些有用的结论，为今后柴油机失火故障的诊断提供了一些新的思路。5.期刊论文李玩幽.蔡振雄.王芝秋.华宏星柴油机曲轴裂纹的扭振动态诊断技术-上海交通大学学报2004,38(11)根据柴油机曲轴裂纹事故的一个实例,提出了一种利用扭振信号在线诊断柴油机曲轴裂纹的方法.给出了一种开闭型柴油机曲轴裂纹的刚度变化模型,并计算了含变刚度曲轴柴油机的扭振响应.同时提出了利用柴油机轴系扭转振动信号的峭度和谐次分析来诊断曲轴裂纹的方法.分析结果表明,这两个诊断参数有效.6.会议论文高伟光12VE390AV柴油机曲轴腐蚀表面修理分析2004本文简要介绍了12VE390AV柴油机曲轴的异常腐蚀状况,论述了采用低温冷焊技术进行修复,并对修理设备、材料、修复及使用情况进行说明.7.期刊论文冯兵兵.钱作勤.林文武.FENGBing-bing.QIANZuo-qin.LINWen-wu基于ADAMS的柴油机曲轴仿真分析-船海工程2008,37(5)为研究柴油机曲轴在正常工况下载荷的变化规律,建立柴油机曲轴轴系动力学仿真模型,并通过曲轴的模态分析得到曲轴的柔性体模型,通过试验测量瞬时转速与仿真结果对比,验证仿真模型的准确性,在此基础上对柴油机曲轴进行模拟仿真分析,得到曲轴载荷变化的一些规律.8.期刊论文艾钢.郑长江.何兵.AIGang.ZHENGChangjiang.HEBing柴油机缸排插入角对曲轴疲劳寿命影响的三维有限元分析-柴油机2006,28(6)以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,利用三维有限元动态应力分析和疲劳寿命计算技术,分析了在柴油机分别为60°和420°缸排插入角时,柴油机曲轴的疲劳寿命变化情况,得出柴油机缸排插入角对柴油机曲轴的疲劳寿命有重要影响的结论.9.学位论文明章杰柴油机曲轴系统动态特性与冲击响应研究2007曲轴的强度设计是柴油机设计中的一个重要部分。由于曲轴振动会在很大程度上影响曲轴的强度，所以曲轴的强度设计需要考虑振动的影响。曲轴振动主要有扭转振动、弯曲振动、纵向振动，曲轴的振动在一定程度上放大了曲轴应力，进一步威胁着柴油机正常运行。特别地，当激励频率与曲轴固有频率相等或接近时即发生共振，对曲轴可靠性构成很大的威胁。对于舰船柴油机，其曲轴长，其扭转共振频率对应的转速往往在柴油机工作转速范围之内，所以发生扭转共振可能性比较大。扭转共振引起大的扭转振幅，轻则影响凸轮轴的正常工作，恶化进排气定时效果，重则使曲轴扭断造成事故损失。特别地，当舰船柴油机曲轴系统在非接触水下爆炸冲击的特殊情况下，瞬间受到极大冲荷，很可能遭到破坏，所以有必要进行曲轴系统冲击下动态响应分析。本文建立了仿真计算模型，在此基础上进行了正常工况和冲击工况下的柴油机轴系动力学分析和曲轴振动强度分析。具体包括如下内容：首先，根据不同的简化程度建立了某16V240柴油机轴系几种有限元模型并进行了有限元模态分析，并将这几种计算结果进行了对比分析；建立了轴系扭振计算的轴盘模型及简化模型，在此基础上分别运用了Holzer表格法和能量法进行了轴系的自由振动计算和强迫振动计算，将其结果与模态分析结果及振动测试结果进行了对比。其次，根据下文多体动力学模型的需要建立了轴系缩减有限元模型，在此基础上建立了轴系多体动力学分析模型，进行了柴油机额定转速下的正常工况下包括轴承力、轴系自由端扭转位移、主轴承轴心轨迹等参数的多体动力学分析；根据曲轴动应力计算的需要，建立了用于曲轴应力恢复计算的单拐．梁精细模型，并进行了曲轴瞬态动应力计算及疲劳强度分析。最后，对非接触水下爆炸冲击波进行理想化建模，根据典型冲击形式将实际冲击抽象为如下3种具有特定波形的冲击波：半正弦脉冲、锯齿波脉冲和对称式梯形脉冲，并将这3种冲击形式作为冲击载荷加载到上文轴系动力学模型上，进行非接触水下爆炸冲击作用下的轴系动力学分析、曲轴瞬态动应力计算和屈服强度校核，另外，将冲击计算结果与正常工况结果进行了对比，分析了非接触水下爆炸冲击对柴油机曲轴系统的威胁程度。10.期刊论文杨瑞峰.崔志琴.YANGRui-feng.CUIZhi-qin军用柴油机曲轴的虚拟设计-华北工学院学报2005,26(4)为了提高军用柴油机的设计质量和效率,本文以某军用柴油机曲轴为例,对曲轴进行了虚拟设计.利用基于特征的参数化建模技术对曲轴进行了虚拟原型的建立;模拟曲轴实际工作状态的边界约束和载荷条件,建立了曲轴的虚拟环境以复现和预测其在真实环境下的性能和特征;利用振型叠加法对曲轴进行动态响应分析;通过采集整个位移场的最大变形量,并与设计指标对比,满足给定要求.说明通过对曲轴的虚拟设计,设计质量和效率大大提高,从而为整个柴油机的虚拟设计奠定了基础.本文链接：下载时间：2010年1月21日