LJ465Q-2A增壓汽油發(fā)動機曲軸結構有限元分析.pdf

1、本課題主要對LJ465Q-2A型汽油發(fā)動機曲軸進行結構分析與增壓強化設計，以滿足汽油機增壓改造中主要部件強度和剛度的設計要求。
　　 本文首先完成曲軸結構在ANSYS環(huán)境中較精細的實體造型和有限元分析建模?？紤]到曲軸相鄰部件對其影響，根據(jù)曲軸的實際工作情況，建立簡易的軸承座、飛輪等；選取約束條件，取代以往把連桿力加載曲柄兩端的方法，在ANSYS環(huán)境下建立一簡化連桿大頭，使活塞所傳遞的最大工作壓力通過簡易連桿大頭與曲軸銷之間面面接

2、觸的形式傳遞給曲軸，再對其進行有限元結構分析。通過分析得到了曲軸在各種工況下的變形與應力分布和危險部位的應力變化規(guī)律。由于各個氣缸工作時產(chǎn)生的最大工作壓力均不相同，導致各主軸頸應力最大值的分布規(guī)律與所受切向力之和的分布規(guī)律不盡相同。得到該曲軸在最大工作壓力時最大應力為127Mpa，增壓后為142.2Mpa；為考慮曲軸受扭轉力的影響，單獨計算了切向力對曲軸的影響，得到增壓后最大應力出現(xiàn)在曲軸前端曲拐處，這與曲軸正常工作出現(xiàn)前端斷裂是一致的

3、；再考慮到其工作的爆震系數(shù)和疲勞系數(shù)，該曲軸的應力在許用應力980Mpa范圍之內，滿足發(fā)動機增壓后對曲軸的強度要求。
　　 由有限元靜態(tài)分析結果可知，曲軸工作載荷引起的結構應力遠小于螺栓預緊力引起的應力，汽油機增壓功率增大30％，曲軸最大應力從127Mpa，變?yōu)?42.3Mpa，增幅約12.05％，曲軸材料強度條件滿足應力變化，汽油機增壓后仍然可以使用該曲軸。通過曲軸的參數(shù)化建模，提高了新產(chǎn)品研發(fā)效率，為以后對發(fā)動機結構增壓強化