基于Workbench的某V6柴油机曲轴有限元分析.pdf

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1、第55卷第10期农业装备与车辆工程2017年10月V01．55No．10AGRICU啪RALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEEtLINGOctober2017doi：10．3969／j．issn．1673-3142．2017．10．006基于Workbench的某V6柴油机曲轴有限元分析商海昆1，支亚辉2，冯国胜2，胡春萍1，钱超2，孙晓伟1(1．050081河北省石家庄市河北华北柴油机有限责任公司；2．050043河北省石家庄市石家庄铁道大学机械工程学院)【摘要】通过对某V6柴油机曲轴进行有限元分析，模拟了曲轴真实的边界条件，计算了危险栽荷下曲轴的强度和疲劳寿命，指出了

2、曲轴在各缸最大爆发压力下的薄弱部位，提出了改进措施，并对曲轴进行了自由模态分析，为曲轴的优化设计和动力学分析提供了理论依据。利用Solidworks建立了曲轴的三维实体模型，运用ANSYSWorkbench的静力分析模块和Fatiguetool工具箱，对曲轴在各缸最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析，同时利用Block1．gt／lez08法，对曲轴在自由状态下进行了模态分析，得到了曲轴的固有频率和振型。结果显示：最大应力和最小寿命位置均出现在爆发缸所在的两个相邻连杆轴颈连接处，且曲轴的最低固有频率远高于基频，避开了共振频率，为曲轴的结构改进和后处理方式提供参考。【关键词】曲轴；有限元分

3、析；强度；可靠性【中图分类号】TK422【文献标识码】A【文章编号】1673—3142(2017)10-0025--06FiniteElementAnalysisofV6DieselEngineCrankshaftBasedonWorkbenchShangHmkunl，ZhiYahui2，FengGuoshen91，HuChunpin91，QianChaol，SunXiaoweil(1．HebeiHuabeiDieselEngineCo．，Ltd．，ShijiazhuangCity，HebeiProvince050081，China；2．SchoolofMechanicalEngine

4、ering，ShijiazhuangTiedaoUniversity，ShijiazhuangCity，HebeiProvince050043，China)【Abstract]ThroughfiniteelementanalysisofaV6dieselenginecrankshaft，therealboundaryconditionsaresimulated，thestrengthandfatiguelifeofthecrankshaftunderdangerousloadarecalculated，theweakpartsofthecrankshaftunderthemaximum

5、explosionpressureofeachcylinderarepointedout，andtheimprovementmeasuresareputforward．Thenanormalmodelanalysisforthecrankshaftiscarriedout，whichprovidesatheoreticalbasisfortheoptimizationdesignanddynamicanalysisofthecrankshaft．InordertomakesurethestrengthandreliabilityoftheV6dieselenginecrankshaft

6、meetdesignrequirements，theentitymodelofthecrankshaftisestablishedwithSolidworks，andastrengthandreliabilityanalysisunderthemaximumexplosionpressureisconductedwithstaticanalysismoduleandFatiguetoolofANSYSWorkbench．Atthesanletime，thenaturalfrequencyandvibrationmodeareconcludedbyusingBlockLanczosmet

7、hod．Theresultindicatesthatthemaximumstressandtheminimumlifepositional'ealllocatedinthejointoftwoadjacentshaftjournalsofthecylinder．Andthelowestnaturalfrequencyofthecrankshaftismuchhigherthanthebasefrequency，toavoidl"esonance