某两缸柴油机活塞销咬合问题研究

针对某两缸柴油机活塞销咬合问题,从活塞销的椭圆变形、活塞销轴承的配合间隙等方面分析了活塞销咬合的原因,通过调整活塞销轴承配合间隙,制订了活塞销抗咬合解决方案,进行了试验验证,解决了该机的活塞销咬合问题,为活塞销轴承间隙设计提供了参考。     

钢活塞销孔接触磨损优化设计

针对某欧VI柴油机钢活塞销孔外侧出现的接触磨损问题,通过对销孔形线和内冷油腔进行优化设计,运用有限元进行对比分析计算,得出最优的设计方案。结果表明:通过优化使销孔接触压力降低15.9%,接触面积分布更均匀,最大接触压力位置明显偏离出现过度磨损的销孔外边缘,整体接触状态好,有效解决了钢活塞销孔外侧接触问题。经1600 h耐久试验,验证分析结果与试验的一致性,为解决钢活塞销孔磨损失效的优化提供可量化的方向和理论指导。     

活塞销与活塞销孔配合的工作可靠性分析

1 前言 活塞工作时在顶面上承受着很大的气压力,在D=100毫米这样不大的气缸尺寸下,其压力也可达到5～10吨。它们全部经过活塞销座1传给活塞销2,再传到连杆小头3(图1)。因而,活塞销与活塞销座要有足够的强度,足够的承压面积和耐磨性。这里活塞销的刚度起着决定性作用;如果销刚度不足,则引起负荷分布不均匀,强度和耐磨性将受到损害,直接影响活塞销与销孔配合的工作可靠性。     

活塞活塞环气缸套和活塞销配套供应是发展方向

内燃机的铝活塞较铸铁气缸套和钢活塞销的膨胀系数大。为了保证内燃机活塞在气缸套内正常运动,活塞裙部大径和气缸套孔应保持一定的间隙。间隙过小,会因活塞受热膨胀而出现拉缸或引起局部磨损等故障;间隙过大,又将出现敲缸、窜油、漏气、功率下降和耗油率增加。内燃机在高温工作时,活塞销孔与活塞销也应保持正常的间隙;但冷态安装时,只有很小的间隙或有过盈量。 为使活塞、气缸套机活塞销在较低的制造精度下,获得较高的配合精度,故加工后,应按实际尺寸分组,并采取同组尺寸相配。如北京492Q型汽油机、朝阳6102Q型柴油机和波罗     

重型车用柴油机活塞销孔可靠性分析

活塞销孔/活塞销是发动机上工作条件最恶劣的摩擦副之一,随着柴油机的强化程度的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过介绍活塞销孔/销座的结构形式及活塞在柴油机中工作时的状态、失效形式及试验验证方法,从而揭示了影响活塞销孔承载能力的各种因素。     

活塞异形销孔的研究

异形销孔活塞是继中凸变椭园活塞之后又一高性能、高难度活塞。有关异形销孔技术国外严加保密。本文目的在于导出异形销孔计算公式,为设计异形销孔提供理论基础。     

高强化柴油机活塞销孔型线设计及试验研究

运用有限元模拟分析对比研究了不同活塞销孔型线对销孔接触压力的影响,并进行了活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验。结果表明:适当增大活塞销孔外侧型线收缩量,接触压力减小了约19%,且接触压力分布更均匀,通过活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验验证了模拟分析结果的可信度,并试验确定了此柴油机活塞销孔可承受的极限载荷为24 MPa。本研究对发动机活塞的销孔设计、分析计算及试验方法等方面都有重要的现实意义。     

活塞销孔结构对销孔承载能力影响的研究

活塞销孔、活塞销之间的配合是发动机上工作时最恶劣的配合之一,随着柴油机爆发压力的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过对不同结构形式的销孔进行液压脉冲承载能力对比试验,得到了不同结构活塞销孔的最大承载能力,从而为活塞销孔结构设计提供依据。     

船用柴油机活塞销孔开裂失效分析及优化

针对某船用柴油机活塞销孔开裂问题,对活塞进行失效分析,确认开裂的原因为销座结构和销孔设计不合理,通过有限元分析匹配不同销孔形线的销座结构对销孔接触压力和疲劳系数的影响,根据仿真结果确定优化方案,经650 h耐久试验,优化后的活塞销孔未出现开裂。研究表明,活塞销座阶梯形结构配合销孔双侧二次曲线异形结构可以改善销孔接触压力分布,使销孔承载面应力均匀进而降低销孔开裂风险。     

车用汽油机活塞销座轴承润滑特性

利用活塞、连杆系统多体动力学分析结合弹性流体动力学润滑(EHL)模型,研究了活塞销座轴承的润滑特性.首先建立了活塞、活塞销和连杆的有限元模型,利用Craig-Bampton方法对其进行了自由度缩减以降低求解规模,然后在活塞销座轴承和连杆小头轴承引入EHL润滑模型,计算了活塞销座轴承的油膜厚度、油膜压力和干接触压力等轴承润滑特性参数.研究了是否考虑活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴对计算结果可能产生的影响,分析了活塞销孔间隙、活塞销刚度和活塞销孔几何形状等参数对其润滑特性的影响,用不同形状销孔的润滑特性计算结果解释了发动机热拉伤试验中出现的活塞销孔拉伤情况.结果表明:活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴是汽油机活塞销座轴承分析中不可忽略的影响因素;活塞销刚度和活塞销孔几何形状对活塞销座轴承润滑特性有重要的影响.     

活塞销温挤压工艺探讨

简要分析了活塞销冷、温挤压工艺的特点。通过对挤压力、挤压后毛坯的表面质量、挤压件的金相组织以及模具使用状况的分析，提出了相应的温挤压工艺。     

柴油机活塞销座结构技术研究

针对活塞销座必须有足够的承载能力以适应越来越苛刻的工作条件:更高的最高燃烧压力和升功率,在分析销座承载能力影响因素的基础上,从增加销座与销之间接触面积的角度出发,对平行销座的间距优化、楔形或者阶梯形销座的设计进行了阐述。试验结果表明:采用楔形及阶梯形销座的活塞设计行之有效。     

活塞销磨削过程中砂轮修整工具的合理选用

本文介绍了活塞销在磨削过程中合理选用修整工具的重要意义以及活塞销磨削正确选用修整工具及修整方法；通过金刚笔消耗工艺试验，选用了合适的金刚笔型号以适用活塞销磨削加工过程。     

活塞销毛坯磷皂化工艺研究

活塞销无屑加工(冷挤压)过程中，其坯料要经过表面润滑处理即磷皂化处理，往往出现磷皂化膜附着厚薄不均匀，产品质量不稳定，返工现象较严重。本文通过对磷皂化反应机理的分析及大量试验表明，磷皂化质量不稳定的产生主要与磷化工艺的控制有关。     

采用异形活塞销孔解决大型组合活塞裙部裂损问题的探讨

活塞承受的负荷不断提升，活塞销座设计不合理，销孔正应力分布不均匀，销孔内侧上方区域应力远高于外侧应力以及加工和装配中存在的质量问题是柴油机钢顶铝裙组合活塞裙部裂损的主要原因。采用异形销孔设计将是改变活塞内侧应力集中，提高裙部结构的安全系数，减少活塞裙部裂损的有效方法。     

活塞销冲连皮工艺与模具设计

研究了活塞销连皮加工采用冲压技术代替钻削加工的理论可行性,通过对冲连皮过程材料所受应力及冲孔过程内孔表面质量状况的分析,制定了冲连皮工艺,设计了模具,阐述了采用冲连皮工艺对活塞销产品的形位尺寸及质量的影响;通过冲连皮工艺试验及批量生产,证明采用冲连皮工艺能够应用于活塞销加工过程;并提出了采用冲连皮工艺目前存在的问题及今后的发展方向。     

柴油机活塞异形销孔结构设计与疲劳试验的综合性研究

针对某高负荷柴油发动机活塞在试验中出现销孔磨损及机油粘结的现象,基于对销孔表面承载和混合润滑模型的分析,提出了优化销孔表面应力分布的曲面设计方法.设计了6种不同幂指数函数销孔型面,利用数值模拟方法进行了活塞销孔的第三主应力分布对比,用于确定销孔的优化设计方案,并利用发动机试验进行了对比考核.分析及试验结果表明,采用合适的幂函数形式的活塞销孔型面结构可有效的均衡应力分布,达到了实现销孔动力润滑的目的.     

活塞异型销孔轮廓测量仪的设计与应用

本文介绍了采用高精度杠杆测头测量活塞异型销孔轮廓的原理、测量仪硬件结构与配置,给出了测控软件模块构成。实际测量结果表明,该仪器能高效实现复杂销孔的精密测量,测量精度与国外先进测量仪器相当。     

发动机活塞销孔偏心对摩擦磨损影响的研究

对不同发动机运转工况及不同销孔偏心进行了发动机试验和活塞动力学模拟对比研究。研究结果表明:柴油机活塞接触压力对偏心量的敏感程度要高于汽油机活塞,小偏心量往往会产生较大的裙部接触压力,而随着偏心量增大,裙部最大接触压力会逐渐减小,但当偏心量增大到一定程度后,裙部最大接触压力反而会有增大趋势;活塞主推力面累积磨损载荷增长主要发生在做功行程前半段,在排气和进气行程几乎没有增加,次推力面累积磨损载荷增长则主要发生在排气行程中间时刻,在进气行程几乎没有增加。销孔中心改变导致活塞质心位置发生了改变,引起了相关性能改变,通过对某汽油机活塞销孔偏心进行优化,活塞裙部主推力侧磨损载荷由27.46MW/m~2变为1.12MW/m~2,降低了近25倍,解决了活塞裙部磨损问题。模拟结果与试验结果十分吻合。