某发动机曲轴链轮材料的选取分析.pdf

《某发动机曲轴链轮材料的选取分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.063某发动机曲轴链轮材料的选取分析王英杰，王三星（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥230601）摘要：采用Pro/E对曲轴链轮进行建模，通过ANSYS软件对曲轴链轮三种材料（D11,D39,45钢）进行强度分析，结果表明：D11材料齿根处应力值超过材料极限值，为高危险区；D39材料的曲轴链轮应力值未超过极限值，但已接近极限，存在一定的风险；45钢各方面性能均较好，建议选取45钢作为曲轴链轮材料。关键词：曲轴链轮；材料；强度分析；疲劳强度中图分类号：U465文献

2、标识码：A文章编号：1671-7988(2017)15-173-02TheanalysisandselectionofaenginecrankshaftsprocketmaterialWangYingjie,WangSanxing(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.,Ltd,AnhuiHefei230601)Abstract:MakingthecrankshaftsprocketmodelbasedonPro/E,threekindofmaterials(D11,D39,45#)forstrengthanalysisoft

3、hecrankshaftsprocket.Andtheresultsshowthat,thestressvalueofD11isbeyondthelimit,highriskofcrackatteethroot.NooverstressfoundatD39material,butthestressvalueisclosetothelimit,highriskexisted.Allaspectsof45steelhasgoodperformance,sowesuggestedthatusing45steelasthematerialofthec

4、rankshaftsprocketmaterial.Keywords:CrankshaftSprocket;Material;StrengthAnalysis;FatigueStrengthCLCNO.:U465DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)15-173-02引言发动机曲轴链轮是发动机的重要零件，它将曲轴与凸轮轴通过链条连接起来，工作过程中受到冲击载荷和交变载荷的共同作用，在使用过程中经常发生齿根部开裂甚至断裂情况，因此对曲轴链轮的稳定性与可靠性要求极为严格。本文通过对三种曲轴链轮材料强度及疲劳

5、性能进行仿真分析，选出适合作为曲轴链轮的材料。图1边界条件本次分析主要针对D11，D39和45钢三种材料，其中1数模及边界条件D11和D39为粉末冶金材料，成本相对较低，45钢需要通通过proe软件对曲轴链轮进行建模，模型边界条件如图过机加工成型，成本较高。表1三种材料的极限应力值和密度所示。作者简介：王英杰，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。2017年第15期王英杰等：某发动机曲轴链轮材料的选取分析174曲轴链轮受到的主要载荷有曲轴链轮螺栓的压紧力以及风险。正时链条和机油泵链条的交变载荷。计算时，螺栓的轴向压紧力取128.6kN。

6、正时链系统的动态载荷如图2所示，最大载荷为1900N。机油泵链系统的动态载荷如图3所示，最大载荷为1050N。图5D39应力场与应力曲线从图5可以看出，D39材料在以上载荷边界条件下链轮齿根部应力没有超过材料的极限值，但已接近极限值，存在一定的风险，需要在试验中验证。图2正时链系统动态载荷图645#应力场与应力曲线从图6可以看出，45#材料在以上载荷边界条件下链轮齿根部应力没有超过材料的极限值，并且材料的极限值远高于最大应力值，比较安全可靠。图3机油泵链系统动态载荷3结论2仿真结果综合以上三种曲轴链轮材料的仿真分析结果可知：D11将相关边界条

7、件代入模型中进行分析，仿真结果如下三材料的曲轴链轮应力值高于材料极限，不能作为链轮材料；幅图所示。D39材料的链轮材料虽然应力值未达到材料的极限值，但由于最大应力接近材料极限值，存在一定风险；45#材料的曲轴链轮应力值远小于材料极限值，疲劳性能能够得到保证，故45#可以作为曲轴链轮的材料。参考文献图4D11应力场与应力曲线[1]GillespieTD.车辆动力学基础[M].北京：清华大学出版社.2006.从图4可以看出，D11材料在以上载荷边界条件下正时[2]林学东.汽车动力匹配技术：中国水利水电出版社.2010.1.链轮齿根部应力超过材料的

8、极限值，在实际工作过程中存在[3]邹慧君,殷红梁.棘轮机构设计[M].机械工业出版社.