某柴油發(fā)動機主軸承蓋螺栓動力學特性及疲勞壽命研究.pdf

1、柴油發(fā)動機主軸承蓋螺栓的作用是在發(fā)動機復雜劇烈的運行工況下確保軸承蓋與發(fā)動機缸體的可靠聯(lián)接。然而在發(fā)動機工作過程中，主軸承蓋螺栓受到曲柄連桿產生的慣性力和燃燒氣體的爆發(fā)力等復雜交變載荷的作用導致其易于發(fā)生疲勞失效。因此，本文對主軸承蓋螺栓動力學特性及疲勞壽命研究具有一定學術價值和工程的意義。
　　本文以某型柴油機主軸承蓋螺栓為研究對象，在研究其動態(tài)特性的基礎上對其疲勞壽命進行研究。具體內容如下：
　　1、結合某型柴油發(fā)動機實

2、際工作狀況，分析主軸承蓋螺栓在發(fā)動機啟動、最大轉矩和額定三種典型工況下的受力情況。并對主軸承蓋螺栓承受預緊力、曲柄連桿慣性力和氣體作用力三種典型主要力學特性進行分析。同時，在發(fā)動機單氣缸一個工作循環(huán)周期內探索曲柄連桿慣性力和氣體作用力與發(fā)動機曲柄轉角(時間)的變化關聯(lián)。
　　2、在分析軸承蓋螺栓承受裝配預緊力、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)接結構瞬態(tài)動力學分析模型，分析了主軸

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