某新型發(fā)動機(jī)活塞連桿機(jī)構(gòu)接觸問題研究.pdf

1、某新型發(fā)動機(jī)不僅由于轉(zhuǎn)速、功率的提升，使得結(jié)構(gòu)承受溫度、轉(zhuǎn)速、載荷的負(fù)荷不斷加重，而且由于對升功率（額定功率/氣缸體積）的要求不斷提高，使得發(fā)動機(jī)零部件在縮減體積的情況下，還要增大功率。作為發(fā)動機(jī)的主要動力機(jī)構(gòu)，活塞-連桿-曲軸組承載著能量轉(zhuǎn)換的核心任務(wù)，可見其在整機(jī)重占有極其重要的地位，而其力學(xué)傳遞機(jī)制直接影響著發(fā)動機(jī)的效率，所以對影響活塞-連桿-曲軸組部件間力學(xué)傳遞機(jī)制的運(yùn)動副接觸狀態(tài)進(jìn)行研究就顯得極為必要。本文以CA6DL-7.7

2、L型柴油發(fā)動機(jī)為模型，對活塞-連桿-曲軸組部件間的運(yùn)動副接觸狀態(tài)做了比較深入的研究。
　　本文結(jié)合活塞-連桿-曲軸組部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，詳細(xì)分析了它的接觸狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，建立起連桿組與活塞組的Pro/E三維模型，并導(dǎo)入通用有限元分析軟件ANSYS12.1中建立了接觸有限元模型。首先，對連桿組部件間的接觸狀態(tài)做了具體的接觸非線性有限元數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了銷孔間隙、材料屬性等因素對接觸區(qū)域及接觸應(yīng)力的影響，得出了銷孔間隙與接觸包角間關(guān)系

3、，并修正了銷孔的承壓強(qiáng)度公式。其次，通過對連桿組構(gòu)件的試驗(yàn)研究，并與有限元數(shù)值模擬相比較，驗(yàn)證了接觸有限元模型的合理性。最后，完成了在最大氣體燃爆力工況下的活塞組接觸非線性有限元仿真，對其接觸狀態(tài)、接觸應(yīng)力及接觸包角做了詳細(xì)的分析，并驗(yàn)證了銷孔間隙與接觸包角關(guān)系式的適用性。
　　通過對活塞連桿機(jī)構(gòu)接觸問題的研究，得出了銷孔間隙與實(shí)際接觸邊界的關(guān)系并修正了活塞銷、曲軸銷的承壓強(qiáng)度計(jì)算公式，對某新型發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)、動力學(xué)分析及剛強(qiáng)匹