某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋螺栓動(dòng)力學(xué)特性及疲勞壽命研究.pdf

1、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋螺栓的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜劇烈的運(yùn)行工況下確保軸承蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的可靠聯(lián)接。然而在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，主軸承蓋螺栓受到曲柄連桿產(chǎn)生的慣性力和燃燒氣體的爆發(fā)力等復(fù)雜交變載荷的作用導(dǎo)致其易于發(fā)生疲勞失效。因此，本文對(duì)主軸承蓋螺栓動(dòng)力學(xué)特性及疲勞壽命研究具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值和工程的意義。
　　本文以某型柴油機(jī)主軸承蓋螺栓為研究對(duì)象，在研究其動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上對(duì)其疲勞壽命進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下：
　　1、結(jié)合某型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)

2、際工作狀況，分析主軸承蓋螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、最大轉(zhuǎn)矩和額定三種典型工況下的受力情況。并對(duì)主軸承蓋螺栓承受預(yù)緊力、曲柄連桿慣性力和氣體作用力三種典型主要力學(xué)特性進(jìn)行分析。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)單氣缸一個(gè)工作循環(huán)周期內(nèi)探索曲柄連桿慣性力和氣體作用力與發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄轉(zhuǎn)角(時(shí)間)的變化關(guān)聯(lián)。
　　2、在分析軸承蓋螺栓承受裝配預(yù)緊力、曲柄連桿慣性力和氣體作用力的狀況下，采用有限元分析軟件ANSYS，建立了主軸承蓋螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模型，分析了主軸

3、承蓋螺栓在復(fù)雜激勵(lì)載荷下的應(yīng)力分布特點(diǎn)，探討了裝配預(yù)緊力、曲柄連桿慣性力和氣體作用力等重要工作參數(shù)對(duì)螺栓螺紋牙根部和最大應(yīng)力截面中心區(qū)域應(yīng)力分布的影響。
　　3、通過對(duì)主軸承蓋螺栓動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)主軸承蓋螺栓最大應(yīng)力區(qū)域位于與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體螺紋孔配合的第一扣螺紋牙根部。采用名義應(yīng)力法分別對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩三種典型工況下的主軸承蓋螺栓疲勞壽命進(jìn)行了估算，隨后運(yùn)用疲勞有限元分析軟件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行工況下的主軸承蓋螺栓