基于SolidWorks的柴油机活塞的优化设计

活塞是发动机中承受热载荷并将热能转换为机械能的主要部件,其设计质量及工作的可靠性、耐久性直接关系到发动机整体性能的优劣。针对实际工作中活塞是在热负荷和机械负荷两种负荷共同作用下工作的,承受复杂应力应变的情况,以降低冷却油温度、提高活塞使用寿命、为企业节约成本为目的,采用有限元分析工具SolidWorks,模拟活塞的三维温度场分布情况、应力场与应变场,并对模型的几个接触面进行了详细的仿真分析。仿真结果的分析对比,为活塞的结构设计和改进提供了重要依据。     

发动机活塞热负荷与机械负荷耦合分析

活塞是发动机中最为重要的部件之一。在整个工作过程中,它既要承受燃气燃烧产生的高温热负荷,又要承受在上下运动过程中外界所施加的机械负荷。运用CAD／CAE技术建立某活塞有限元模型,完成了活塞在热负荷和机械负荷下的耦合有限元分析,得到了活塞的应力和变形情况,为活塞的结构改进及优化设计提供理论依据。     

发动机活塞销孔受力分析及改善

活塞是发动机中最重要的零部件之一,工作中要承受周期性热负荷和机械负荷冲击,活塞的工作状态直接决定着发动机的使用寿命,高温、高压的工作环境使承载最大机械应力的活塞销孔部位面临着更大的考验。随着发动机性能的日益提高,活塞所承受的燃气压力和惯性力不断增大,作为支撑部分的活塞销孔负荷显著增加,在最高燃烧压力下,活塞销轴和销孔都会发生弯曲变形,活塞销与活塞销孔之间的摩擦还产生着高温负荷。因此有必要对活塞销孔处进行有限元分析,通过改变销孔的几何结构来改善应力分布情况,降低销孔内侧应力集中,提高活塞的承载能力。     

CA488活塞的强度分析及结构改进

在详细分析发动机活塞负荷的基础上,提出活塞的机械、热边界条件,经过有限元计算得到活塞的机械应力、热应力及耦合应力.计算结果显示原设计活塞有较大的储备强度,有进一步优化的可能.采用短活塞方案对原活塞进行结构改进,改进后的活塞减小了压缩高度,降低了质量,使活塞结构更趋合理;有限元分析表明,各种应力应变均在设计允许范围之内,活塞结构的改进是成功的.     

基于质量限制的全钢活塞三维有限元分析

为满足发动机向高功率密度(HPD)方向发展的需要,设计了一种新型全钢活塞,利用有限元软件MSC.NASTRAN对其进行热负荷、机械负荷以及热负荷和机械负荷共同作用下的分析计算,并与传统铝活塞在重量上进行了对比,为全钢活塞的结构分析和改进提供了参考。     

汽车发动机铝活塞金属型铸造

活塞是汽车发动机的重要零件之一,活塞工作条件相当严酷,如高温、高负荷、高速运动、润滑不良和冷却困难等。随着发动机强化程度的不断提高,发动机的转速、平均有效压力和活塞平均速度都较以前有了大幅度提高,因此发动机的热负荷和机械负荷都增加     

阳极氧化层对活塞热负荷的影响研究

为了探究某发动机铝质活塞阳极氧化对其热负荷的影响,借助硬度塞温度测试法及数值分析手段,分别对该发动机原始活塞和阳极氧化活塞进行温度场和热应力计算分析。结果表明,在最大负荷工况下,阳极氧化活塞最高温度较原始活塞最高温度降低了7.1%,其最大热应力较原始活塞最大热应力减小了24.5%,其他区域温度和热应力均有不同程度的减小。阳极氧化工艺降低了活塞的热负荷,同时有利于增强活塞的可靠性,延长其使用寿命。     

基于特征参数化的活塞设计研究

结合活塞的特点对特征进行分类并建立特征库;同时对特征尺寸及特征存在性的参数化方法进行了详细讨论.在详细分析发动机活塞负荷的基础上,提出活塞的机械、热边界条件,计算得到活塞的机械应力、热应力及耦合应力.计算结果显示原设计活塞有较大的储备强度,有进一步优化的可能.     

基于特征参数化的活塞设计研究

结合活塞的特点对特征进行分类并建立特征库;同时对特征尺寸及特征存在性的参数化方法进行了详细讨论.在详细分析发动机活塞负荷的基础上,提出活塞的机械、热边界条件,计算得到活塞的机械应力、热应力及耦合应力.计算结果显示原设计活塞有较大的储备强度,有进一步优化的可能.     

活塞止口测径仪的研制

1引言 活塞是内燃机上最重要的运动件,承受交变的机械负荷和热负荷,是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞是一个薄壁零件,在外力的作用下易产生变形。活塞主要表面的尺寸精度和位置精度的要求都很高,因此在加工中希望以一个统一基面定位加工这些要求高的表面。     

活塞的初步优化设计

活塞是发动机的主要零部件,利用SolidWorks的COSMOSXpress插件,在设计中对其进行有限元分析,找出强度设计的不足。然后再利用SolidWorks自身功能修改参数,完成对活塞的初步优化。     

这台发动机出现"下排气"现象的原因

发动机工作时,气缸中的燃烧气体漏入曲轴箱,然后从其通风装置排出的现象俗称发动机“下排气”现象。 一台挖掘机的发动机出现了“下排气”现象,当发动机轻负荷运转时,“下排气”现象较轻;当发动机高速重负荷运转时,“下排气”现象十分严重。 根据经验,发动机出现“下排气”现象多为活塞粘缸或活塞环严重磨损所致。但这次拆检发动机后得知,活塞及活塞环都没有发生异常磨损。考虑到该发动机是进口产品,更换其4种配套件(缸套、活塞、活塞环和活塞销)的价格又较高,所以只将原来的机件清洗后重新装复,但试机时故障依旧。经了解,     

重型高速柴油机活塞销座强度分析与优化

活塞体在实际工作条件下承受着复杂的热机耦合载荷,其耐久性对整机可靠性有着决定性的影响。在重卡柴油机中活塞销座和裙部作为主要承受机械负荷的区域,需要详细分析其温度场、变形、应力和润滑状态。文中利用试验结合有限元方法获得活塞、缸套的冷、热态型面,建立某重卡柴油机的活塞-销-缸套-连杆组的弹性耦合动力学分析模型,通过弹流润滑模型得出活塞销座轴承的润滑状态,进一步分析销孔表面的动态变形、应力场,并对活塞体在机械负荷下的高周疲劳强度进行校核。仿真计算结果与故障件模式一致性较好。为了优化活塞销座处的强度安全系数,采用该分析方法对不同的销孔型面方案进行了对比和评价。在发动机详细分析与故障诊断阶段,利用该分析流程可对活塞体的机械强度性能进行较好的把握与评价。     

活塞销结构设计和加工工艺

正活塞销是汽车发动机活塞和连杆的连接件,活塞销将活塞所受混合气燃烧膨胀的压力传给连杆,通过曲轴和飞轮实现汽车发动机的功率输出。活塞销在发动机的工作中,承受着高温,高压和交变负荷,因此对活塞销精度、刚度、弹性和硬度(耐磨性)都有特殊要求,零件虽小,却是汽车发动机的关键零件。活塞销结构设计活塞销结构外形是一个等截面的圆柱体,中间一般为与外圆同轴线的空心圆柱体,基于以下原由:一     

某柴油机连杆的有限元强度分析

连杆是内燃机重要的动力传递零件,连接活塞和曲轴将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动并将活塞组上的作用力传递给曲轴,其上承受由活塞传递而来的燃气压力和活塞连杆组本身的惯性力以及衬套轴瓦和螺栓所产生的装配预紧力作用。随着柴油机朝着高速高负载方向不断发展,对连杆强度的要求也在不断提高,设计时应保证连杆具有足够的强度和刚度。本文使用Simlab和Abaqus基于某型号六缸发动机连杆进行有限元计算,对主要载荷进行了解释,得到装配,最大受压,最大受压工况下的应力分布,为发动机连杆的设计优化和强度校核提供依据。     

活塞加工变椭圆车削机构

活塞是发动机的一个重要零件。发动机工作时,活塞承受较大的机械负荷和热负荷。因此,要求它与汽缸套间隙小,使发动机起动时不发生活塞敲击缸壁和因热胀而发生咬死现象。所以,活塞裙部必须加工成椭圆形状,使活塞受热后留有膨胀的余地(即向销孔方向膨胀)。活塞受热梯度是从上到下逐渐减少,这种现象对重型柴油机活塞更为明显,所以一般多采用变椭圆活塞。根据活塞材料、结构、工作条件的不同,采用不同的椭圆曲线。关于椭圆曲线有如下公式:式中:△R──活塞长半轴在每个角度上的缩 短量; D──活塞裙部长轴直径; d──活塞裙部短轴直径; a──主…     

小型航空汽油发动机活塞的设计与研究

论述了小型航空汽油发动机活塞的工作特点,结合发动机活塞设计实例,论述了活塞材料、结构及型面的设计原则和方法。试验结果表明,通过活塞的改进设计,进一步提高了发动机性能。     

发动机活塞温度场试验与有限元分析

依据发动机活塞的热负荷,介绍热电偶法测量活塞温度的试验方法和过程,建立活塞有限元模型,分析热边界条件的施加方法。计算结果与试验结果很好地拟合,为发动机活塞的耦合分析和结构优化提供了可靠依据。     

活塞内冷油腔的振荡传热特性及位置的研究

以一款非道路用高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,在试验测试的基础上建立了活塞-内冷油腔耦合传热数值仿真模型,研究了发动机循环过程中内冷油腔的振荡传热特性,分析了内冷油腔位置对活塞温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明：在发动机循环过程中,内冷油腔壁面换热系数随油腔中机油分布规律周期性变化;内冷油腔靠近活塞顶面和环槽底面时,能显著降低活塞最高温度及一环槽温度,内冷油腔设计时应在结构强度允许范围内,尽量靠近活塞顶面和环槽底面;内冷油腔过于靠近活塞壁面时,活塞第三环槽及内腔顶面区域出现较大的局部热应力。     

汽车发动机活塞敲缸探析

本文介绍了发动机活塞敲缸的经验诊断方法,通过求解CA1091汽车发动机活塞运动方程,得出了发动机活塞敲缸与结构参数、转速、负荷和润滑油粘度的关系,从理论上得到诊断发动机活塞敲缸的最佳转速、传感器安装部位、负荷和相位等。