新型非道路卧式柴油机龙门机体结构的设计与分析.pdf

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1、第34卷第1期内燃机工程Vo1．34No．12013年2月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringFebruary．2013文章编号：1000—0925(2013)01-0051—06340010新型非道路卧式柴油机龙门机体结构的设计与分析雷基林，申立中，毕玉华，贾德文，陈建明(1．昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，昆明650224；2．云南新天力机械制造有限公司，昆明650300)DesignandAnalysisofGantryTypeCylinderBlockStructureforNew—Typ

2、eOff-RoadHorizontalDieselEngineLEIJi—lin，SHENLi-zhong，BIYu-hua，JIADe-wen，CHENJian-mingz(1．YunnanProvinceKeyLaboratoryofEngines，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650224，China；2．YunnanXintianliMachineryManufacturingCo．，Ltd．，Kunming650300，China)Abstract：Accordingtoth

3、estructurefeaturesofoff-roadhorizontaldieselengine，agantrytypecylinderblockwasdevelopedindependentlyonthebasisofanalyzingexistingproblemsoftunneltypecylinderblock．Bycombinationwiththefreemodaltest，afiniteelementanalysismodelofcylinderblockcomponentswasestablishedandusedtocalcu

4、lateandanalyzestructurestiffnessandstrengthofthegantrytypecylinderblock．Resultsindicatethatthenewgantrytypecylinderblockofthehorizontaldieselengineisofcompactstructureandlightweight．Ithasshortlubricatingpassage，highcoolingefficiencyandeasycastingandmachiningprocesses．Itslow—or

5、dernaturalfrequencyishigherandoverallrigidisgood，naturalfrequenciesofallordermodalsaremorethan500Hz．Underthethreecalculatedpreloadingconditions，i．e．max．torque，1stand2ndcylindercombustion，thecylinderblockdoesnotshowhighstressconcentrationandlargedeformationsituations，calculated

6、safetyfactorisgreaterthan1．5．Itsstructuralrigidityandstrengthmeetactualuserequirementsforoff—roaddieselengine．摘要：针对非道路卧式柴油机结构特点，分析了现有卧式柴油机隧道式机体存在的技术问题，自主创新设计开发了卧式柴油机龙门机体结构。结合自由模态试验，建立了机体组件有限元分析模型，计算分析了机体结构刚度和强度状况。研究结果表明：新型卧式柴油机龙门机体结构紧凑、润滑油道短、冷却效果好、铸造和加工方便；其低阶固有频率较高，整体刚性较好，各阶模态

7、固有频率均大于500Hz；在计算的预紧工况、最大扭矩工况下第1缸爆发和第2缸爆发3种情况下机体没有出现很高的应力集中现象和较大的变形，计算得到的安全系数均在1．5以上；其结构刚度和强度满足非道路柴油机使用工况要求。关键词：内燃机；卧式柴油机；龙门机体；结构设计；刚度；强度Keywords：ICengine；horizontaldieselengine；g~tntrytypecylinderblock；structuredesign；stiffness；strength中图分类号：TK422．1文献标识码：A统的装配基体，也是柴油机最为关键的零部件之

8、一。0概述其结构设计的合理性、紧凑性及动态特性直接影响柴机体作为柴油机的骨架，是柴油机各机构、各系油机的比质量和可靠性，进