曲轴轴颈磨削变形的可叠加机理分析

发动机曲轴轴颈加工精度直接影响曲轴工作精度,系统研究影响曲轴轴颈机加工精度的磨削工艺对提高发动机服役性能意义重大。曲轴磨削过程中同时承受顶尖力、磨削力、自身重力及可减小扰度变形的支撑力。这些力的大小、方向和加载位置及其变化在磨削加工过程中都会影响曲轴的变形量和加工精度。由轴颈、曲轴臂和平衡重构成的曲轴结构复杂、刚度不均,难以用理论解析的方法计算其受力变形量。采用有限元法可预测曲轴加工变形,但是当改变磨削工况和加载状态时,存在仿真工况多、计算时间长、预测效率低的问题。基于曲轴轴颈的磨削仿真模型,探究出由顶尖力、磨削力、重力和支撑力产生的曲轴轴颈磨削变形量具有线性可叠加性。根据此机理,可以对多工况下的曲轴磨削变形量进行快速精确预测,无需重复进行有限元仿真计算,在保证高精度的情况下,可极大提高计算效率。     

S195柴油机曲轴与轴瓦匹配研究

<正> 1 问题的提出 S195柴油机曲轴与轴瓦的常见故障是曲轴的主、连杆轴颈磨损或有刮痕,主、连杆轴瓦的合金磨损及烧坏等。严重故障有曲轴折断,并由此造成连杆折断、活塞穿出缸套、机体碎裂等。主轴颈和连杆轴颈磨损一般呈椭圆形和锥状,这是曲轴连杆机构在不同的工作位置时因各部分承受的压力不同所致。而主、连杆轴瓦系由软质合金制成,故其磨损比轴颈快得多。造成上述故障的原因主要有曲轴与轴瓦材质、柴油机装配质量、运转润滑情况。在装配质量中,轴颈与轴瓦的匹配是最主要的。轴颈与轴瓦间隙过大或过小都要引起润滑不良,并导致磨损剧增和轴瓦合金剥离或熔化。由于轴     

发动机曲轴轴颈与轴瓦磨损及预防措施

曲轴轴颈-轴瓦副是发动机中的重要配合副，如果使用不当极易造成早期磨损和破坏。了解其磨损规律及造成异常磨损的原因，提出使用中如何进行预防的措施，对防止曲轴轴颈—轴瓦副的早期损坏具有重要意义。     

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。     

对柴油机曲轴修复的一些看法

1 概述 曲轴在工作中承受着复杂的周期性变化的气体压力、往复惯性力和力矩的作用,产生弯曲和扭曲变形;主轴颈和曲柄销与轴瓦构成摩擦副,运动中产生的摩擦磨损,使轴颈的不圆度和不圆柱度增大,当这些变形超过一定的限度,就会损伤轴颈,甚至造成曲轴疲劳断裂.因此,必须按照一定的限度对曲轴进行修理.运用中,润滑不良、轴瓦失效、机体变形、柴油机过载等造成轴颈擦伤、烧损.较轻时,可以对曲轴进行等级修理,严重时,不仅轴颈大量偏磨,整轴弯曲变形,而且由于高温下骤冷,会产生横向裂纹,无法进行等级磨修,通常该轴作报废处理.由于曲轴的加工精度要求相当高,因此其价格昂贵,故对损伤或变形的曲轴进行修理,延长其使用寿命就很重要.     

某柴油机曲轴的失效分析

某柴油机曲轴采用谐振疲劳试验系统进行静态与动态疲劳试验,3根试验曲轴均在连杆轴颈与曲柄的过渡处,与轴颈呈45度角处出现断裂,通过曲轴的材料化学成分、断口形貌、金相组织检验、氮化层、力学性能等方面的分析,确认导致曲轴疲劳断裂的主要原因是曲轴高应力集中和高应力区存在非金属夹杂物。     

某吸沙船配套柴油机曲轴轴颈磨损原因分析及解决方法

G128型柴油机在配套某吸沙船时,批量出现由曲轴轴颈磨损导致断轴的质量问题。通过对曲轴材料分析,对飞轮进行动平衡试验,对发动机传动动力连接方式等多方面因素分析排查,成功找到引起曲轴轴颈磨损导致断轴质量问题的根本原因,并提出相应的解决方案。     

过渡圆角尺寸对错拐曲轴强度影响分析

利用有限元分析方法,研究探讨了错拐曲轴结构过渡圆角尺寸改变时轴颈圆角处应力变化规律,以某90°V6柴油机错拐曲轴为例,分别模拟5种不同结构方案在相同工况下轴颈过渡圆角处应力情况,并对薄弱部位进行疲劳强度分析、校核。其模拟结果表明:增大过渡圆角尺寸在不同程度上降低各轴颈过渡圆角处的应力峰值,并作为提高曲轴疲劳强度的一种有效手段,为错拐曲轴设计及结构优化提供参考。     

曲轴轴颈磨损的计算方法

本文讨论了内燃机曲轴轴承副的工作状况和磨损,给出曲轴轴颈磨损的计算模型和计算方法。示例的计算值和试验实测值对比表明,这种计算方法适用于预测在正常工况下运行的曲轴轴颈的磨损,也可用于曲轴轴承磨损的预测。     

某轮主机缸套异常磨粒磨损原因探讨

根据某轮主机缸套异常磨粒磨损的故障现象及故障发展过程,结合柴油机磨粒磨损机理,对该轮主机缸套异常磨粒磨损故障的原因进行了探讨与分析。分析表明：燃油中催化剂粉末含量偏高、燃油在贮存环节受到污染及燃油净化处理不当是造成此次故障的根本原因。据此提出了加强柴油机日常维护管理的措施。     

柴油机滑动主轴承磨损的应变法监测

以 4 12 0 SG型柴油机为例 ,计算了在不同轴承间隙下轴承的负荷、主轴颈轴心轨迹和纵向油膜力。通过模拟试验实测了第 4档主轴承在不同轴承间隙状态下的纵向应变 ,对比了纵向应变与纵向油膜力 ,分析了纵向应变时域和频域特征 ,确定了应变信号与主轴承间隙之间的关系 ,从而证明了用应变法监测柴油机滑动主轴承磨损状态的可行性。     

D114柴油机曲轴圆角淬硬磨削工艺

D114柴油机曲轴原采用精加工后软氮化工艺,不仅主轴颈跳动难以达到图纸要求,而且曲轴综合性能不高,成为114柴油机发展的一大主要问题。圆角淬硬曲轴是柴油机曲轴的发展方向,但磨削后在主轴颈、连杆颈易产生表面烧伤及磨削裂纹等现象。本文主要介绍圆角淬火曲轴磨削工艺的攻关过程及解决方案。     

大功率柴油机高速高承载曲轴加工工艺研究与实践

基于某型号十二缸大功率柴油机的高速、高承载曲轴,开展了曲轴高精度加工工艺研究。对曲轴轴颈加工和氮化变形控制等环节进行了重点分析。通过制定合理的工艺方案,研制适宜的工艺装置,优化工艺参数,解决了加工和热处理过程中的变形问题,从而提高了曲轴加工质量和精度的稳定性。     

考虑曲轴倾斜和摩擦接触的主轴承润滑分析

采用有限元、多体动力学和弹性流体动力润滑理论来联合计算16V240ZJB型柴油机主轴承的润滑情况,将曲轴当作弹性体,以考虑曲轴的弹性变形对主轴承润滑状态的影响.曲轴工作过程中受外力的作用,会产生弹性弯曲变形,使主轴颈在主轴承内倾斜,甚至与主轴瓦的边缘发生摩擦接触,本文采用了Greenwood-Tripp粗糙接触模型计算接触摩擦力.根据AVL相关标准评价了润滑计算结果,九个主轴承均润滑良好,其中第8主轴承粗糙接触压力最大、油膜厚度最低,润滑的情况相对最恶劣.     

柴油机主轴颈运动惯性的理论计算及诊断应用

提出了柴油机滑动主轴承轴颈运动惯性的计算方法，通过对主轴颈垂直运动惯性的理论分析和主轴承磨损故障的模拟试验，揭示了柴油机机身侧面冲击振动的仙部激励源及其与柴油机工况，润滑油温度和主轴承间隙的内在联系，提出了一种新的在线监测柴油机滑动主轴承磨损故障的振动诊断方法。     

柴油机曲轴-轴瓦磨合磨损性能研究

为研究柴油机曲轴-轴瓦的磨合磨损性能,在环-盘摩擦磨损试验机上进行了曲轴主轴颈-轴瓦材料配副磨合磨损试验,通过润滑油的光谱分析和铁谱分析研究了不同载荷下曲轴-轴瓦的磨合磨损性能。结果表明,在不同载荷下,曲轴-轴瓦磨合磨损性能存在一定差异。当试验载荷小于40N或大于60N时,其磨合磨损性能均较差：当试验载荷在40～60N时,其磨合磨损性能最佳。因此,曲轴-轴瓦在中等载荷下可获得良好的磨合磨损性能。     

现代汽车发动机制造工艺的发展动向

本文叙述了发动机五大件加工工艺的发展动向：缸体与缸盖正在发展敏捷柔性生产线取代传统柔性生产线;曲轴的主轴颈和连杆颈的粗加工工艺已由车拉（含车一车拉）、内铣、单刀车削（转塔式）及高速外铣取代了过去多刀车削及普通内铣,并提出了怎样合理选用车拉、内铣、单刀车削及高速．外铣工艺;凸轮轴的凸轮磨削已由 ＣＮＣ无靠模磨削工艺取代了过去机械式靠模磨削工艺;凸轮轴（含曲轴）的主轴颈系统磨削工艺正在发展由高速点磨工艺取代传统磨削工艺,同时最近又开发出凸轮轴（含曲轴）的主轴颈系统和凸轮（曲轴的连杆颈）的集成磨削工艺;连杆分离面正在采用涨断工艺取代传统切削工艺。     

球铁曲轴的BMP工艺

本文简述了球铁曲轴的强韧化新工艺──ＢＭＰ工艺，揭示了用这种工艺处理的１９５柴油机球铁曲轴的组织、应力分布，并进行了全面的性能测试。结果表明，ＢＭＰ工艺处理的曲轴轴颈及过渡圆角处的残余应力均较高，平均为４００ＭＰａ，是中频淬火曲轴的４倍。由于圆角处得到了强化，曲轴本体疲劳强度高达１７４ＭＰａ，实现了强度、韧性和耐磨性的优化结合。     

双向深割过渡圆角对提高曲轴主轴颈疲劳强度的研究

基于ANSYSworkbench软件,根据中国船级社《钢质海船入级规范》柴油机曲轴疲劳强度评定规则,对某船用中速柴油机的曲轴进行了有限元模拟分析及疲劳强度安全系数计算与评估。为了提高曲轴疲劳强度,提出了曲轴主轴颈双向深割型过渡圆角方案。分析了轴向及径向深割凹槽深度变化对局部应力大小、应力集中系数及疲劳强度安全系数的影响;明确了最佳双向深割型过渡圆角结构参数,使曲轴主轴颈疲劳强度安全系数得到了较大提高。     

某V12发动机曲轴强度计算与扭振分析

基于某V12发动机开展了曲轴轴系的扭振、应力集中和耐久疲劳强度分析.按照IACS UR M53标准及CCS《钢质海船入籍规范》,采用一维分析法测定了曲轴主轴承圆角、曲柄销圆角、曲柄销油孔出口的名义应力,同时计算了等效应力和最小安全系数.结果显示:曲轴设计满足IACS UR M53标准及CCS《钢质海船入籍规范》的要求.