基于ANSYS的V型发动机曲轴瞬态动力学分析.pdf

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1、研究与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．12．049基于ANSYS的V型发动机曲轴瞬态动力学分析王子，苏铁熊，王军(中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051)摘要：对某v型发动机曲轴进行运动学分析，建立三维模型。然后根据有限元理论，应用ANSYS软件对曲轴进行瞬态动力学分析。分析一个循环内的应力云图和变形图，从结果可以看出，曲轴的应力集中在主轴颈过渡圆角处、连杆轴颈的过渡圆角处以及连杆轴颈上的油孔处附近。关键词：发动机曲轴；ANSYS；瞬态动力学分析中图分类号：TP391．77文献标识码：A文章编号：1009—9492(201

2、4)12—0190—04TransientKineticAnalysisofV-TypeEngineCrankshaftBasedonANSYSWANGZi，SUTie—xiong，WANGJun(TheNorthUniversityofChina，MechanicalandPowerEngineering，Taiyuan030051，China)Abstract：ForaV—typeenginecrankshaftkinematicsanalysis，builtthree-dimensionalmode1．Thenbasedonthefiniteelementtheor

3、y，introducedtheapplicationofANSYSsoftwarecrankshafttransientdynamicanalysis．Analyzedthestressanddeformationcloudwithinaloopdiagram，itcanbeseenfromtheresultsthatthestressconcentrationatthecrankshaftmainjournalfilletneartheconnectingrodjournalfilletandaholeattheconnectingrodjournalon．Keywor

4、ds：enginecrankshaft；ANSYS；transientdynamicanalysis0前言确定结构所受载荷随时间变化的动力响应的方曲轴是发动机中所受载荷最大的零件之一。法。瞬态动力学在分析求解中的基本运动方程为：它承受着连杆力、旋转质量惯性力和往复惯性[M}+[c】+[K)={F()}力，都是周期性变化的载荷。理论和实践表明，其中：汽车发动机曲轴的破坏形式主要是扭转破坏和弯[』为结构质量矩阵；曲应力疲劳，因此曲轴受到的交变弯曲和扭转应[为结构阻尼矩阵；力可能会引起曲轴疲劳失效并对其他零件带来破为结构刚度矩阵；坏。因此，如何准确地计算出整体式多缸机曲轴{))

5、为动载荷向量；的应力、变形的大小及疲劳寿命，对于曲轴的设㈨为节点位移向量；计和改进具有指导作用。fzZ}为节点速度向量；针对连杆作用在曲轴上的载荷，运用有限元{／／}为节点加速度向量。分析软件对载荷施加做了方法上的研究，并对瞬在任意给定的时间段内，这个方程都可以看态结果下的应力进行了分析，为下一步的曲轴疲做是考虑了一系列的惯性力嗍{／／}和阻尼力[c】劳寿命预测研究奠定了基础。{}的静力学平衡方程。这个方程的数值求解方1瞬态动力学分析法主要有直接积分法、振型迭代法和子空间迭代瞬态动力学分析(即时间历程分析)是用于法三种方法。收稿日期：2014—06—09匦湮皿l李建伟：乳

6、化液泵箱体滑道的维修与再利用研究与(2)满载试验5结束语在额定负荷下连续运转3小时以上，达到稳此修复方案对设备要求不高，不需要专用设定温升，在曲轴箱内测出油温及油、乳化液的泄备，工艺简单，成本低、效益明显，可广泛在煤漏量。试验结束时，泵的曲轴箱油温不超过矿企业中使用。70℃，试验中曲轴箱内润滑油漏损量不大于参考文献：0．2kg／4h，乳化液泄漏量大于2kg／4h。[1]山东中煤机械制造公司．BRW80／35(20)使用维护说(3)噪声试验明书[Z]．2011．[2]朱楠楠．矿用乳化液泵吸排液阀流场分析与仿真研究满载运行下，在离泵轮廓1m、高度1．5rn处[D]．合肥：安徽

7、理工大学，2013．分别测出泵的左、右及前方三点的噪声值，取其[3]王志刚．矿用乳化液泵性能测试系统研究[D]．西平均值为泵的噪声值，泵的噪声在压力35MPa下安：西安科技大学，2013．不大于93dB，在20MPa下不大于89dB。(4)超载试验作者简介：李建伟，女，1980年生，河南新乡人，大学本调节加载阀，将泵压提高到额定压力的1．25科，讲师。研究领域：机电技术。已发表论文6篇。倍，运行15min，然后间隔5rain，再运行15min，(编辑：王智圣)连续进行3次。应满足无零件损坏的要求。(上接第193页)为两个连杆力