基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的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。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差;同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

船用柴油机曲轴轴心运动特性分析及试验研究

基于AVL Excite Designer软件建立了6150型柴油机曲轴动力学模型,得到主轴承在标定工况下的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。试验结果和理论结果比较表明,最小油膜厚度理论值与试验值接近,但轴心运动轨迹的计算结果同试验结果有一定的偏差:同时试验也验证了所开发的试验装置可以方便地进行曲轴轴心轨迹的试验测量和分析,可以实时对船用柴油机的轴承工作状态进行评估。     

TC387型柴油机曲轴飞轮系统扭转应力动态试验与计算

本文介绍了TC387型柴油机曲轴飞轮系统的扭转模态试验,以及据此获得的它的动态特性,并在此基础上用有限元计算方法建立了可靠的数学模型.根据该机的热力计算示功图等,用上述有限元模型进行了动力响应计算,并在曲轴的主轴颈与连杆轴颈上各一点进行了动态扭转应力测量.测量结果为计算结果的量化提供了可靠的依据.     

高速柴油机复合式减振器的试验研究

为了详细考察复合式减振器的减振效果,设计了一种可调频的动力吸振器,在一台直列6缸车用柴油机上进行了试验。研究中开发了轴系的扭、纵、弯三维振动的测试装置,测量了动力吸振器在几个主要弯曲调谐频率下曲轴前面自由端的三维振动,并与原机进行了对比。通过对试验结果的分析,发现采用匹配合适的弯曲减振器能够有效降低曲轴的弯曲振动,抑制曲轴的纵向振动。     

X射线测量残余应力在曲轴和连杆加工中的应用

为有效评估和监控曲轴和连杆磨削加工质量及其滚压和喷丸强化效果,采用X射线衍射法测量磨削强化后曲轴和连杆的残余应力。采用电解抛光技术,探测和分析工件一定深度的残余应力。分析结果表明:X射线测量残余应力法可有效监控淬火曲轴磨削后轴颈应力梯度、球铁曲轴沉割槽滚压效果、连杆喷丸后强化效果。此研究为X射线测量残余应力法在失效分析工作中的应用积累试验数据。X射线测量残余应力法可应用于零件的变形、开裂、烧伤等失效模式的分析。     

原尺寸锻钢和铸钢曲轴的疲劳性能

本文叙述了各类型曲轴的疲劳试验结果。试验是用曲柄销直径达730毫米的大型曲拐试样棒在作者所在公司设计和制造的共振型疲劳试验机上做的。本文第一部分对锻钢和铸钢曲轴的制造过程作了概述。第二部分叙述了二组疲劳试验结果:第一组是取自曲拐圆角处的方法圆计捧数据;第二组是整体式和半组合式曲轴的试验数据。用于试验的整体式曲轴是由自由锻自由锻加直接错拐法、以及连续纤维挤所锻造(R.R法)加工而成的。试验结果表明用连续纤维锻法加工的曲轴疲劳性能较优。其次还做了原尺寸曲轴表面经淬硬和曲轴圆角经冷挤压强化处理的疲劳试验。这些工艺对疲劳极限的作用是值得注意的。     

粗加工曲轴相位专用测量工具的设计与应用

简要介绍ZD30四缸曲轴粗加工相位的测量方法及其检具的设计.并使用曲轴综合测量机测量曲轴,其测量数据和检具测量数据进行对比分析,为检具准确性的确认提供了依据.检具操作简单,满足了现场快速测量的需要,测量数据直接可指导加工机床的精度调整.     

圆角滚压残余压应力与曲轴疲劳强度的关系

通过对某发动机锻钢曲轴滚压工艺研究,测试分析了不同圆角滚压工艺条件下曲轴圆角表面残余压应力与弯曲疲劳极限弯矩的关系。试验结果表明,圆角滚压对曲轴有显著强化效果,可使疲劳极限弯矩和安全系数显著提高,试验结果对曲轴设计开发中圆角滚压工艺的选择具有一定的参考价值。     

某船用中速柴油机曲轴甩档值分析

针对某船用中速柴油机冷态甩档值(曲臂差)测量结果,采用有限元仿真软件对甩档值的测量过程进行了模拟,仿真结果和实验测量结果相符。然后,对主轴承轴孔同心度与曲轴的甩档值关系进行了仿真分析,得到了主轴孔的同心度对甩档值的影响规律,并分析了安装活塞、连杆组件对甩档值的影响,为柴油机曲轴甩档值的评判提供了很好的参考。     

曲轴轴径专用测量工具的设计与应用

简要介绍P11C六缸发动机曲轴加工过程中轴径的在线测量方法及其专用检具(梯形卡规)的设计。并使用埃帝科曲轴综合测量仪测量曲轴,其测量数据和检具测量数据进行对比分析,为检具准确性的确认提供了依据。检具操作简单,满足了现场快速测量的需要,测量数据直接可指导加工机床的精度调整。     

X105系列柴油机曲轴弯曲疲劳强度的研究

本文在大量试验的基础上,确定了X105柴油机曲轴的弯曲疲劳强度及安全系数,经计算方法校核,二者结果相当接近。试验证明,对X105柴油机曲轴采用气体软氮化或辉光离子氮化工艺进行表面处理,可以大幅度地提高弯曲疲劳强度,从而找到彻底解决曲轴安全系数不足问题的途径。     

某柴油机曲轴单拐疲劳试验件断裂失效分析

针对某柴油机曲轴单拐平台弯曲疲劳试验中,曲轴圆角处发生非正常断裂现象,建立曲轴疲劳破坏故障树,从试验载荷过大、曲轴本体结构设计强度不足、曲轴制造缺陷等方面进行排查。最终确定导致曲轴单拐圆角失效的主要原因为圆角表面存在氧化腐蚀坑。分析结果为曲轴设计、生产过程控制及后续质量验收提供了重要依据。     

基于弯曲疲劳试验的柴油机曲轴疲劳寿命分析及改进

针对某高负荷车用柴油机,在提高最高燃烧压力条件下使用原有曲轴,在谐振式弯曲疲劳试验台上进行了曲轴弯曲疲劳试验,采用仿真的方法分析了曲轴在弯扭耦合下的疲劳强度,并对曲轴结构进行了优化。结果表明:带斜油孔的六面体网格曲轴模型应力计算更准确;通过模拟弯曲疲劳试验,可以更准确地获取曲轴的材料参数。优化结果表明:子模型法可有效优化曲轴圆角结构,提高曲轴疲劳强度。     

大功率发动机曲轴疲劳断裂研究

公司开发的大功率发动机曲轴在进行疲劳试验过程中,主轴颈及连杆轴颈圆角处出现裂纹并断裂。我们通过搜集大量的工艺参数及检测结果对曲轴疲劳断裂的机理进行了全面分析,得出了曲轴断裂的原因,并依据分析原因,制定了整改方案,解决了曲轴疲劳断裂的问题。     

正交试验设计在发动机故障分析中的应用

针对全面试验排查引起发动机故障的原因耗费大、周期长的问题,研究正交试验在发动机故障排查中的应用。结合某机型发动机在市场上出现的曲轴前端法兰脱出曲轴现象,确定试验指标,设计正交试验方案,对正交试验结果进行分析。结果表明:通过正交试验只需要4根曲轴就可确定各因素对曲轴法兰脱出的影响,按照影响由大到小的顺序为锥度、擦拭程度、防锈油,达到通过最少的试验次数确定故障原因的目的。     

曲轴的性能分析及改进设计

曲轴是发动机最为重要的部件,主要计算分析了曲轴的静态和动态性能,并利用试验优化技术对曲轴进行了改进设计和多种方案的试验比较,得到了试验指标下的最优解,为今后的曲轴设计提供了一些科学依据和可行性方案。     

发火顺序对增压柴油机进气不均匀性影响的研究

在某V型多缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机不同曲轴结构对应的发火顺序时各缸进气流量的不均匀性.计算结果表明:不同发火顺序造成各缸进气门前压力波动的规律差异很大,造成各缸进气不均匀度的差异也很大,相比之下,平面曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较小,而十字曲轴、成对曲轴和混合曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较大.     

用三维应力冻结光弹性法研究曲轴的弯曲形状系数

三维应力冻结光弹性法被认为是最有效的实验应力分析方法之一。本文采用这种方法,对91种不同结构的曲拐光弹性模型作了研究。这些曲拐模型的参数基本上包括了我国目前柴油机曲轴的结构参数。根据试验结果,文中提出了确定曲轴弯曲形状系数的列线图,它对曲轴的合理设计、计算和评价将是具有意义的。此外,文中还详细介绍了提高曲轴光弹性试验精度的各种措施。     

非调质钢曲轴开发研究

本文介绍了非调质钢（４９ＭｎＶＳ_３钢）曲轴与调质钢（Ｓ５３Ｃ钢）曲轴的显微组织、力学性能和疲劳性能对比试验，并就依据试验结果选定４９ＭｎＶＳ_３钢为柴油机曲轴用材所产生的经济效益进行了分析．