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(chǎn)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(shù)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(chǔ)上對其疲勞壽命進行研究。具體內(nèi)容如下：
　　1、結(jié)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(zhuǎn)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(nèi)探索曲柄連桿慣性力和氣體作用力與發(fā)動機曲柄轉(zhuǎn)角(時間)的變化關(guān)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(jié)構(gòu)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(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