螺栓装配连接工艺对气缸密封的影响

在考虑气缸垫材料非线性及螺栓弹性相互作用条件下,设计了缸盖螺栓顺序预紧与交叉预紧两种装配连接工艺,采用非线性有限元计算方法建立了机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构有限元模型,研究了螺栓预紧顺序与气缸垫接触压力之间的关系,得出了满足组合结构气缸密封特性要求的较好装配连接工艺.对比了螺栓残余预紧力的计算值与试验值.结果表明:采用非线性有限单元方法可以实现对机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构螺栓预紧装配连接工艺的较精确仿真计算;顺序预紧时,螺栓平均残余预紧力及残余预紧力标准差都大于交叉预紧;气缸密封最差区域出现在气缸垫排气侧两螺栓中间位置,两种装配连接工艺都能满足气缸密封性能要求,顺序预紧气缸密封最差区域密封效果更好.     

利用部件整体耦合法分析柴油机气缸盖热机械强度

为提高气缸盖的热机械性能,采用部件整体耦合法对多缸柴油机气缸盖进行了三维非线性有限元分析。在考虑各部件接触关系的基础上,计算了气缸盖在螺栓预紧力、热载荷、最高燃烧压力多场耦合作用下的应力分布,确定了各影响因素在缸盖上造成应力集中的主要位置及原因,并与发动机实际运行后情况进行了对比,为结构改进提供了理论指导。     

《柴油机设计与制造》2011年总目次

综述汽车油位传感器及其发展动向……………………………………………………………徐巍巍,陈慧(1)汽车零部件的粉末材料技术及其发展………………………………………………………………刘道春(6)设计与计算150柴油机气缸盖连接螺栓预紧力施加的有限元及试验分析…………………………问来彦,李坤(13)发动机横隔板三维有限元分析………………………………………………………………………李春玲(16)一种斜切口涨断连杆在柴油机上的开发应用………………………………肖华,刘新彦,劳国强等(21)发动机水流分布试验研究……………………………………………………黎程,杜志良,陈文杰等(24)自卸车用发动机的配套适应性改进…     

预紧状态下柴油机气缸套变形特性

为了有效抑制高强化柴油机气缸套变形导致的密封失效问题,针对气缸套横截面采用失圆度和傅里叶频谱的气缸套变形评价方法,分析了柴油机机体、气缸盖和气缸套等组合结构在预紧状态下的气缸套变形特性,获得了缸盖螺栓的预紧力、沉孔深度和位置分布对缸套变形的影响规律,并与试验测试结果进行了对比验证.结果表明:预紧力作用下,气缸套中上部呈现椭圆变形,底部变形较小;随着螺栓预紧力的增大,气缸套整体变形程度增大;而当螺栓沉孔深度增大时,气缸套2阶傅里叶变形增大,4阶傅里叶变形减小;最后,对角螺栓连线与进、排气口中心连线之间夹角的增大会导致气缸套变形显著减小.     

某柴油机机体静强度有限元分析

使用有限元分析软件对某机车用6缸直列式柴油机机体进行静强度分析;使用Creo对柴油机机体模型进行适度简化,再使用Ansys Workbench建立机体的有限元模型,并根据机体实际工作中的受力情况对机体施加约束和载荷;分别对机体进行预紧工况和爆发工况下的强度分析,根据形变与应力云图,找到最大应力所处位置。结果表明:两种工况下机体各部位的最大应力值满足材料的强度要求,形变及应力的最大值出现在气缸盖的螺栓连接处附近。     

考虑非线性因素的燃烧室密封特性分析

以某V型高强化柴油机为研究对象,考虑气缸垫中基材的弹塑性变形特性、密封橡胶的超弹性特性及燃烧室各部件间的接触非线性因素,建立了燃烧室气缸垫密封特性有限元分析模型。借助有限元非线性求解方法,计算气缸垫密封凸纹和橡胶密封圈表面的接触压力,以此评价发动机动力强化后燃烧室的密封效果,同时探讨了气缸盖螺栓预紧力与燃烧室密封特性的关联性,确定发动机动力强化后缸盖螺栓预紧力的优选范围。分析结果表明:强化后热-机耦合工况下,气缸垫密封凸纹上最小接触压力比强化前下降了13%,燃烧室密封效果降低;将缸盖螺栓预紧力控制在88~92kN范围内,可使燃烧室的密封性能达到强化前状态。     

YC6A柴油机气缸盖螺检拧紧力矩工艺研究

通过对YC6A气缸盖螺栓机械性能、摩擦性能、螺栓轴向力-伸长量关系、现场装配轴向力的测试,计算出可靠预紧时螺栓轴向力范围,设计力矩转角法拧紧工艺,以提高YC6A柴油机气缸盖螺栓装配力矩的可靠性,并成功应用于生产中,取得了较好的效果.     

风电机组单叶片吊装过程中叶根螺栓的强度分析

以风电机组单叶片吊装过程中叶根螺栓的受力情况为研究对象,采用ANSYS软件中的BEAM188单元模拟叶根螺栓,利用有限元分析建立仿真模型,并进行了叶根螺栓的受力分析,将仿真结果与理论结果进行对比,确保了仿真结果的正确性与有效性;分析了不同预紧力施加方式下,叶根螺栓的应力增量、安全系数,以及接触面接触状态与开口位移的变化情况,从而得到了对叶根螺栓施加预紧力时安全且合理的方案。结果表明:在风电机组的单叶片吊装过程中,随着叶根螺栓数目的增多,其应力增量逐渐减小、安全系数增加、开口位移降低;而在单叶片的实际吊装工况下,虽然无法实现向所有叶根螺栓施加目标预紧力,但仍需安装不能施加目标预紧力的叶根螺栓,并利用扭矩扳手进行校紧,以增加叶根螺栓的安全系数,减少开口位移,保证单叶片吊装过程中的安全性与可实施性。     

493柴油机机体强度及缸孔安装变形有限元分析

建立了某柴油机机体、气缸盖、气缸垫、主轴承盖等的有限元模型;运用非线性有限元软件,模拟了各个部件间的接触关系;计算了柴油机在螺栓预紧工况和爆发压力工况下的应力和应变,确定了最大应力部位,对机体进行了静态及疲劳安全强度校核,并对缸孔的安装变形进行了分析与评价。此方法可为发动机机油消耗评估及机体的改进设计提供依据。     

中小型柴油机强力螺栓的拧紧力矩

<正> 中小型柴油机的强力螺栓包括连杆螺栓、主轴承盖螺栓、气缸盖螺栓(螺柱)飞轮螺栓和曲轴平衡块螺栓等。它们的主要特点是: a.螺栓工作条件较恶劣,一般既承受静载荷,又承受交变脉冲动载荷,还受振动和温度变化等的作用; b.在螺栓连接中,螺栓需按规定拧到一定的紧度,以保证一定的预紧力; c.螺栓连接可靠性是柴油机运行可靠性的先决条件之一。螺栓一旦连接松动或断裂,将可能发     

D系列柴油机气缸套变形和气缸垫密封可靠性的有限元分析

本文对发动机缸套-机体-垫片系统在缸盖螺栓压紧力作用下的受力进行了分析,采用轴对称模形,对D系列柴油机气缸套变形和气缸垫密封可靠性进行有限元分析。结果表明,D系列柴油机气缸套的变形不同于传统的柴油机气缸套,在各种影响因素中,温度的影响起主要作用;D系列柴油机缸盖螺栓压紧力在缸套和机体之间的分配是合理的,缸套凸出机体顶面的量对气缸垫密封压力有一定影响。     

车用柴油机缸孔在缸盖螺栓预紧力下变形的数值模拟与试验研究

建立了493车用柴油机缸孔变形的整体接触关系模型,提出了缸盖垫的非线性组合模型及缸套圆环模型。对缸孔在缸盖螺栓预紧力下的变形进行数值模拟,并在相同状态下进行静态测量。模拟结果表明:对于4缸柴油机而言,第二缸与第三缸变形的方向和大小均相似,而第一缸与第四缸则各不相同。静态测量结果显示:各横截面的变形趋势及最大变形位置与模拟结果基本相同,变形值误差为3%～12%。采用模拟计算和试验测量相结合的方法,可以获得缸孔变形的全面信息,为优化结构设计提供依据。同时也可对模拟模型和边界条件的正确性进行标定和验证。     

发动机横隔板三维有限元分析

用ABAQUS软件进行了发动机横隔板的强度及疲劳分析.分析模型包括机体、主轴承盖、轴瓦、主轴承盖螺栓、假体缸盖、缸盖螺栓.应用接触非线性分析方法,对机体横隔板进行装配、最大爆发压力工况和最大惯性力工况下的强度和疲劳求解计算.     

基于螺栓装配技术中扭矩法与扭矩/转角法比较与应用研究

介绍可控螺纹联接技术的机理,对扭矩法和扭矩/转角法2种拧紧工艺进行了分析与比较。指出:影响螺纹联接装配的实质———螺栓的轴向预紧力,以及在2种控制方式下,轴向力分布和散差之间的不同。文章还结合生产实践,论证扭矩/转角法拧紧工艺在发动机关键螺栓联接中的应用价值。     

发动机气缸孔压板镗珩加工工艺研究

作者在发动机气缸加工中采用压板镗珩工艺，模拟实际装配状态，用工艺缸盖螺栓将工艺压板(模拟缸盖)、工艺缸垫与气缸体压紧，然后对气缸孔进行精镗、珩磨等精加工，对气缸在实际装配时所产生的变形进行校正，从而保证发动机在装配缸盖后气缸孔的圆度和锥度，有效减少气缸孔的早期不均匀磨损。     

某发动机工艺缸盖螺栓的设计与验证

针对某发动机由于缸筒变形过大,导致机油耗过高的问题,通过对工艺缸盖的使用分析,介绍了工艺缸盖螺栓的设计过程和验证方法。试验验证表明:最终确定的工艺缸盖螺栓目标轴向力和拧紧规范满足使用要求;解决了发动机缸筒变形问题。     

单缸柴油机缸盖水套散热的模拟研究

对单缸59 kW柴油机缸盖水套的散热进行了数值模拟,介绍了柴油机冷却水套CFD仿真流程,对影响缸盖散热的重点区域进行了分析,探讨了影响缸盖散热的因素,对结果进行分析评价。     

四气门车用柴油机进气道设计及试验评价

分析了车用柴油机应用四气门缸盖的优点,对某重型车用柴油机设计了长切向短螺旋组合进气道并进行了进气模拟计算。结果表明:双进气道方案局部流动阻力小,在上止点附近有较高的平均流速。对两种形式的长切向短螺旋组合进气道缸盖进行了稳流试验评价对比,试验证明,带鼻梁的长切向短螺旋组合进气道具有良好的充气和气流组织效果。     

柴油机进气道转缸试验新方法

本文提出了一种新的柴油机转缸试验方法即在现有气道稳流模拟试验台的条件下利用研制的柴油机试验缸盖及单独进气道进行柴油机转缸试验介绍了用该方法对四气门柴油机试验缸盖所做的试验结果分析表明这种新方法简化了SWRI美国西南研究所转缸试验对试验台的特殊要求使转缸试验易于操作和实现     

汽油发动机气缸垫失效原因分析及设计预防研究

发动机气缸垫失效会引起整个发动机报废的严重后果,其原因主要是气缸垫设计不合理、发动机缸盖和缸体局部变形量过大、发动机缸盖螺栓夹紧力大小及其分布不合理、缸盖螺栓拧紧工艺不合理和缸体缸盖表面质量等几个方面。本文针对以上方面做了充分的阐述。利用科学的模拟分析方法指导气缸垫密封凸筋的分布与设计,通过计算得到合理的螺栓夹紧力,选择适当拧紧工艺,利用密封看板100%检测缸体和缸盖的结合面表面质量,通过这些措施降低和均匀缸盖各区域形变量,确保气缸垫在发动机完整生命周期内起到良好的密封作用。