曲轴轴系的结构强度分析与疲劳寿命估算

将多柔体动力学方法引入到曲轴计算中,建立发动机曲轴轴系的动力学仿真模型,对曲轴轴系进行刚柔耦合多体运动学和动力学仿真,为下一步疲劳寿命计算提供可靠的载荷条件;然后,从曲轴所受的载荷中找出三个载荷比较大的时刻,计算得到其相应时刻的应力和应变分布规律,找出曲轴受力的危险部位,为曲轴的动态强度分析提供数据;最后,结合Ansys有限元分析软件和柯顿-多兰(Certon-Dolan)理论,估算连杆疲劳寿命,同时分析多级载荷加载次序对疲劳寿命的影响,为零部件的主动寿命设计提供参考数据和理论判据.     

6135柴油机轴系扭振与减振研究

针对装有硅油-橡胶减震器的某6135柴油机曲轴轴系强烈扭振现象,对扭振减震器结构重新进行了设计.通过比较四种减震方案,选取最优化的一种方案进行了减震效果分析计算,并与实验结果进行比较.改进后的减震器明显降低了曲轴扭振主要谐次的共振振幅以及轴段应力,并且降低了噪音,提升了柴油机曲轴轴系运转的可靠性.     

基于接触理论的起重机轴系参数化计算平台

针对传统起重机轴系计算方法不能准确预测考虑弯曲、剪切及挤压接触等因素轴系综合应力的问题,提出一种新的基于接触理论起重机轴系强度计算方法,该方法综合采用结构参数化设计和有限元接触计算法,建立了不同跨度和支撑状态的轴系强度和刚度力学计算模型,并借助有限元软件Ansys等软件开发了一套针对起重机轴系强、刚度和接触应力的参数化计算平台,解决了不同轴系应力计算重复繁琐、设计人员工作量大、效率低等问题,为实际工程设计提供计算方法和设计手段。     

全平衡曲轴轴系扭振分析研究

以某6列全平衡曲轴为例,利用UG建立曲轴轴系的三维模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对模型进行有限元分析。通过对曲轴的静力学分析,找出曲轴最大应力点的所在位置;通过对曲轴的模态分析,得到模态振型。研究结果为大型往复式压缩机轴系的开发和设计提供了有效的理论依据。     

往复式活塞隔膜泵曲轴的动态特性分析

介绍了往复式活塞隔膜泵的结构及工作原理,建立了隔膜泵曲轴有限元模型,利用AN-SYS有限元软件对隔膜泵曲轴进行了应力计算与模态分析,得出最大应力、可能产生断裂的位置及前10阶固有频率.由分析结果知曲轴结构强度安全可靠,工作频率远远低于曲轴的各阶固有频率,所以隔膜泵曲轴因振动引起破坏的可能性很小.研究分析结果为该类产品进一步优化设计提供了理论依据.     

内燃机曲轴-轴承系统曲轴变形引起的轴承润滑状态变化对曲轴强度的影响

在计及曲轴变形的轴承润滑分析的基础上,应用得到的轴承油膜压力分布作为载荷边界条件计算曲轴应力和强度,以分析目前曲轴强度计算中作用在轴颈上的载荷普遍采用假设的轴承油膜压力分布形式对结果精度的影响。计算中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,应用有限元法计算曲轴应力。结果表明,计及曲轴受载变形的影响时,轴承油膜压力产生偏布且最大油膜压力明显增加,导致曲轴轴颈过渡圆角表面局部区域的应力数值明显增大,曲轴安全系数减小。因此为使曲轴设计更加合理、更接近实际,曲轴强度计算时应取曲轴—轴承系统为研究对象,根据轴承润滑分析实际计算结果,确定作用在曲轴轴颈上的载荷分布。     

基于集中质量法发动机曲轴系统扭振特性分析

曲轴的非刚体特性决定了扭转振动是不可避免,在设计中必须要加以考虑的因素.针对某四缸发动机扭转振动特性进行分析,采用集中质量法对曲轴轴系进行扭转振动建模,获取系统的特征方程,分别应用并对比了二自由度和六自由度当量系统方法,获取轴系的自振频率和振型,并获取低谐次的共振转速;采用非接触式试验测试,对比曲轴系统试验数据和理论分析数据,获得校准后的发动机轴系扭振计算模型,对比了两种求解模型结果的差异性,并对理论计算结果进行修正.结果 可知:二自由度和六自由度当量系统法均可对曲轴轴系的自由振动特性进行分析,二者的误差在4％以内;在发动机的转速范围内,对于该发动机轴系的主谐次和次主谐次,存在多个共振转速,需要设计专门的扭转减振器进行控制;基于扭转振动实验测试,对曲轴轴系的扭转振动模型进行修正,可以显著提高二自由度和六自由度当量系统法获得的轴系自由振动特性的准确性,二者的误差控制在0.5％以内;同时模型分析与试验测试结果基本一致,表明分析模型的可靠性,为实际设计提供重要参考.     

内燃机曲轴系统疲劳寿命的协同仿真分析方法

曲轴作为内燃机的主要运动部件,其性能优劣直接影响着内燃机的可靠性与寿命.在设计阶段,曲轴的疲劳分析可为其寿命设计和评估提供重要依据.文中针对某型号4缸内燃机曲轴疲劳,建立了活塞-轴系动力学模型并进行仿真,然后把仿真结果转化为时间栽荷传递到曲轴的有限元计算模型中,最后对该有限元模型进行疲劳仿真,从而获得整个曲轴的疲劳寿命计算结果.     

四星型空压机曲轴强度设计计算

以四星型空压机为例,介绍了活塞压缩机曲轴强度的计算方法。采用当量应力强度理论,根据一周内扭矩变化情况决定计算截面弯扭合成的负荷。     

柴油机曲轴柔性多体动力学仿真研究

基于柔性多体系统动力学分析曲轴缸体系统运动,同时准确计算出曲轴与缸体间的作用力。轴系系统模型包括曲轴、缸体以及飞轮,所有部件均做柔性化处理,求出柴油机在不同工况下载荷的变化情况。研究结果表明,柔性多体系统动力学可以较好反应轴系系统动力学运动过程。     

棒材倍尺飞剪曲柄轴的有限元分析

建立了马钢VMC40N棒材倍尺飞剪曲柄轴的三维模型，对忽略惯性力和剪切机构自重的简化模型，应用Pro／Engineer软件进行了曲柄轴应力、变形和疲劳寿命的计算，并根据计算结果进行了分析和改进设计。用Pro／E软件解决复杂曲轴的设计校核问题方便高效。     

柴油机曲轴的工作可靠性研究

在柴油机曲轴疲劳强度试验及工况载荷测试的基础上 ,运用概率统计方法 ,得出曲轴疲劳强度与工作载荷的概率分布密度函数 ,进而运用应力 -强度干涉理论对其工作可靠性进行分析 ,结果表明 ,这种方法是可行的     

往复压缩机曲轴变工况条件下有限元分析

在往复天然气压缩机工作过程热力和动力计算的基础上,本文利用有限元法对压缩机的曲轴进行了应力分析与模态分析。以某天然气压缩机为对象进行了三维建模,在变工况的运行条件下研究了曲轴的应力和变形状态,数值分析了曲轴在交变载荷下的静强度和疲劳强度,指出其运行的危险边界工况,并对曲轴进行了模态分析,得到了自由振动模态振型与频率,在变转速的条件下,激振力频率有效避开固有频率。本文的研究结果可为同类压缩机曲轴的设计提供参考。     

6M32A氮氢气压缩机曲轴有限元分析

采用有限元法,对6M32A氮氢气压缩机曲轴进行了实际运行工况下的三维建模,研究了整个曲轴的应力和变形状态,校核了曲轴在交变载荷下的静强度和疲劳强度,为压缩机曲轴的改进设计提供了有价值的理论依据。     

高速大功率柴油机曲轴齿轮有限元分析技术研究

根据高速大功率柴油机曲轴齿轮的结构和承载特点,对三维过盈装配有限元模型和齿轮对啮合有限元模型的建模方法进行详细分析和论述,在此基础上对曲轴齿轮过盈联接中的装配预应力和传递扭矩与齿轮内径和过盈量的关系,以及齿轮对动态啮合时的动静载荷和不同脉冲对结构强度的影响作相关理论分析,并用接触有限元方法进行对比分析计算,得到的结论可用于同类斜齿轮的设计和改进。     

6108柴油机曲轴有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了6108柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度;同时对曲轴进行了自由模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。     

曲轴的有限元分析

曲轴是发动机的主要运动件,其性能优劣直接影响到发动机的可靠性和寿命。周期性变化的动载荷下,曲轴内将产生交变的弯曲应力和扭转应力,极易在过渡圆角等应力集中部位发生疲劳破坏。文章对汽油机曲轴进行UG三维建模,采用有限元分析ANSYS软件对其进行动态分析,研究了整体曲轴的变形和应力状况,为曲轴结构设计及改进提供了理论依据。     

3W2型高压力压缩机机构动力学分析及曲轴疲劳研究

针对压缩机压力的大幅度提高所带来的压缩机核心部件曲轴的强度分析问题,对压缩机机构进行了动力学分析及曲轴疲劳研究。首先基于多刚体系统相关理论建立了曲柄连杆活塞机构多刚体模型,使用ADAMS对其进行了运动学仿真,得出了活塞某一时刻的位移、速度、加速度值,然后与活塞此刻的理论计算结果进行对比,发现两者的误差都在允许的范围内,进而对其进行了动力学仿真,得出各连杆轴颈所受到的交变载荷,为下面曲轴的疲劳分析提供基础。最后对其关键部件曲轴进行了静态特性分析,在交变载荷的作用下完成其静态强度和疲劳强度的校核。研究结果表明,从应力曲线图与应力幅值曲线图中得出其安全系数均在许用范围内,证明其强度满足设计要求。     

12V240内燃机曲轴的有限元分析

曲轴在内燃机的运行中起着非常重要的作用,其工作环境要求其具有很高的强度和可靠性。运用ANSYS软件对l2V240内燃机曲轴进行有限元分析,确定其强度的薄弱部位,为曲轴结构的改进和设计提供理论依据。