基于彈流潤滑的曲軸及軸承耦合優(yōu)化研究.pdf

1、在節(jié)能減排形勢的推動下,現(xiàn)代內(nèi)燃機的強化程度正不斷提高,為了適應高速、高動力性以及復雜多變的工作條件,在新品開發(fā)中,對內(nèi)燃機提出了更高的可靠性要求。
　　內(nèi)燃機曲軸是承受交變載荷、負責動力輸出的高速運轉(zhuǎn)部件。曲軸及其軸承的設(shè)計合理性,影響著整機的摩擦損失和使用壽命。高效、規(guī)范化的整機正向開發(fā),要求以曲軸、軸承為整體進行優(yōu)化,使之在動態(tài)強度和潤滑等方面均獲得優(yōu)良的綜合性能。
　　在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)開發(fā)設(shè)計中,一是,常以經(jīng)驗設(shè)計

2、為主,計算時對實際模型過分簡化,會因考慮實際因素的不全面造成零件失效,已不能滿足整機正向開發(fā)中高效、規(guī)范、現(xiàn)代化的需求;二是,常采取保守的結(jié)構(gòu)方案,不利于輕量化設(shè)計和經(jīng)濟性提高;三是,將曲軸、軸承的設(shè)計分別進行,單獨以潤滑性能或單獨以結(jié)構(gòu)強度為優(yōu)化目標,缺乏對曲軸軸承系統(tǒng)在動力學、摩擦學及彈性力學上的綜合考慮,增加了產(chǎn)品開發(fā)風險。
　　本文針對一款2.7L的商用車柴油機正向開發(fā)中的需求,為了使曲軸及其軸承具備良好的可靠性和潤滑性能

3、,應用有限元建模、模態(tài)縮減技術(shù),在AVL Power_unit中建立發(fā)動機的虛擬樣機,結(jié)合柔性多體動力學和彈性流體動力潤滑理論,對曲軸軸承系統(tǒng)進行潤滑計算和影響因素研究,獲得軸承的最小油膜厚度、油膜壓力大小及分布、摩擦損失等結(jié)果,分析了軸承半徑間隙、供油孔開設(shè)位置、供油槽寬度、曲軸離心力矩平衡率等因素對潤滑特性的影響。同時,基于動力學計算的載荷進行了曲軸疲勞強度的分析。結(jié)果表明,初始設(shè)計的連桿大頭軸承潤滑特性滿足指標要求,主軸承潤滑情況