活塞連桿組件動(dòng)態(tài)特性分析及疲勞強(qiáng)度研究.pdf

1、活塞連桿組件作為內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，將缸內(nèi)氣體燃燒產(chǎn)生的能量傳遞給曲軸，進(jìn)而向外輸出動(dòng)力。其工作狀態(tài)的好壞直接影響內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和NVH性能。本文結(jié)合工程研究課題，以車(chē)用內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組件為研究對(duì)象，對(duì)活塞動(dòng)力學(xué)特性、環(huán)動(dòng)力學(xué)和連桿疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　綜合考慮活塞裙部潤(rùn)滑狀況、活塞體徑向剛度、活塞和缸套熱態(tài)型面影響，建立了活塞組件動(dòng)力學(xué)分析模型;從換向平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)平順性、活塞缸套接觸力、活塞敲擊能和摩

2、擦損耗等方面對(duì)活塞二階運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);研究了活塞裙部型線、活塞缸套配合間隙和活塞銷(xiāo)偏置量對(duì)活塞二階運(yùn)動(dòng)影響;以活塞敲擊能和摩擦損失為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。
　　對(duì)于活塞裙部縱向型線，通過(guò)合理調(diào)整中凸形拋物線上下端間隙和中凸點(diǎn)高度，可以有效的減小活塞二階運(yùn)動(dòng)位移，實(shí)現(xiàn)低噪聲設(shè)計(jì);裙部橫截面常采用變橢圓度設(shè)計(jì)，且裙部上端橢圓度小于下端橢圓度有助于降低活塞對(duì)缸套的敲擊。
　　對(duì)活塞環(huán)組的運(yùn)動(dòng)特性、環(huán)和缸套潤(rùn)滑及氣體流

3、動(dòng)模型原理進(jìn)行分析，建立了活塞環(huán)組數(shù)值仿真模型;對(duì)活塞環(huán)在環(huán)槽中的軸向運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià);對(duì)不同轉(zhuǎn)速下總竄氣量和一環(huán)的密封性能進(jìn)行了校核，滿足了相關(guān)的工程要求;研究了環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)總竄氣量的影響，采用正交設(shè)計(jì)方法分析了總竄氣量對(duì)各環(huán)開(kāi)口間隙變化的敏感度。
　　用仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)連桿疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了研究?？紤]連桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)特性，建立多體動(dòng)力學(xué)分析模型，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連桿大小頭受到的動(dòng)態(tài)載荷狀況，為下面開(kāi)展