基于ANSYS熱機(jī)耦合的連桿襯套微動特性仿真研究.pdf

1、連桿襯套通常以過盈裝配的方式與連桿小頭聯(lián)接。由于發(fā)動機(jī)惡劣的工作環(huán)境，襯套與小頭的接觸會發(fā)生微米級的相互運(yùn)動，即微動。微動引起磨損使過盈量降低，嚴(yán)重情況下會造成連桿襯套與小頭之間的轉(zhuǎn)動；微動引起油孔位置發(fā)生變動，造成活塞銷與連桿襯套之間的潤滑不足，甚至發(fā)生卡死現(xiàn)象。因此本文結(jié)合發(fā)動機(jī)實(shí)際工作情況，利用有限元技術(shù)進(jìn)行連桿襯套與小頭過盈配合的仿真分析和微動特性研究,具有重要的理論意義與研究價(jià)值。
　　本文采用Pro/E軟件建立連桿襯套

2、與小頭過盈配合、連桿襯套與活塞銷間隙配合的幾何模型，導(dǎo)入ANSYS軟件系統(tǒng)，建立結(jié)構(gòu)的有限元模型。結(jié)合熱力學(xué)理論和連桿襯套實(shí)際工作中承受的溫度和機(jī)械載荷，實(shí)現(xiàn)模型的熱機(jī)耦合。并設(shè)置合適的接觸參數(shù)，進(jìn)行過盈配合結(jié)構(gòu)的接觸分析。在不施加機(jī)械載荷的過盈狀態(tài)下，獲得熱機(jī)耦合模型中連桿襯套的等效應(yīng)力和接觸壓力，與理論值對比發(fā)現(xiàn)模型分析結(jié)果的相對誤差很?。慌c常溫下的模型仿真結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)熱機(jī)耦合模型的分析結(jié)果略大。
　　通過改變某一影響因素，

3、其他影響因素保持不變的方法，獲得有限元仿真連桿擺角、過盈量、過盈接觸面之間的摩擦系數(shù)和環(huán)境溫度對連桿襯套過盈配合接觸微動特性的影響，得到各影響因素下的連桿襯套過盈配合面的接觸壓力、摩擦應(yīng)力以及微動滑移距離和微動摩擦功。分析發(fā)現(xiàn)微動在爆壓時刻最為嚴(yán)重，隨連桿擺角的增大而減弱。當(dāng)過盈量增大時，接觸壓力、摩擦應(yīng)力以及摩擦功都隨之增大，滑移距離隨之減小。當(dāng)摩擦系數(shù)增大時，滑移距離隨之減小，接觸壓力有較為緩慢的減小，可以忽略，而摩擦應(yīng)力和摩擦功都