某型發(fā)動機主連桿受力分析與綜合改進研究.pdf

1、某型發(fā)動機主連桿斷裂是嚴(yán)重影響飛行安全導(dǎo)致發(fā)動機工作失效的重大故障，是影響用戶飛行訓(xùn)練和使用能力提升的主要因素。本論文從主連桿受力分析入手，將復(fù)雜的發(fā)動機連桿運動――活塞的直線往復(fù)運動是通過連桿帶動曲軸作旋轉(zhuǎn)運動，簡化為連同活塞一起作直線運動和圍繞活塞銷的搖擺運動，充分考慮主連桿承受的往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力、燃起壓力、副連桿作用力等，建立發(fā)動機工作動力學(xué)模型。通過最大應(yīng)力的估算和有限元模型的計算，得出最大應(yīng)力點為2830 ,最大VON

2、MISES應(yīng)力為494MPa，最大主應(yīng)力為458.92MPa，位于大頭與桿身的轉(zhuǎn)接處。 為降低主連桿所承受最大主應(yīng)力，提高使用可靠性、安全性和使用壽命，論文開展了材料改進和結(jié)構(gòu)改進研究，綜合分析改進效果，對主連桿實施的加大轉(zhuǎn)接處圓弧半徑和壁厚的結(jié)構(gòu)改進方案可行。最大主應(yīng)力降低為1/3，靜強度安全系數(shù)、屈服安全系數(shù)、抗疲勞強度儲備系數(shù)提高較大，抗疲勞強度提高了36％，可滿足主連桿設(shè)計需求，達到改進目的。同時，為進一步改善主連桿工

3、作環(huán)境及其受力狀態(tài)，論文對發(fā)動機進油、放油裝置即起動噴嘴、放油開關(guān)進行改進，對提前點火角進行調(diào)整，有效控制氣缸燃油節(jié)流與疏導(dǎo)，避免發(fā)動機發(fā)生液壓撞擊和燃?xì)鈮毫^大與加載時間過長對主連桿造成的損傷。 為分析驗證主連桿結(jié)構(gòu)改進和相關(guān)影響因素的改進與調(diào)整效果，論文創(chuàng)新性地在發(fā)動機上進行示功圖測量，實測出不同提前點火角下的氣缸燃?xì)鈮毫?，驗證主連桿的受力分析、計算的準(zhǔn)確性和真實性。同時，通過常規(guī)的工廠臺架試驗和外場試驗綜合驗證主連桿改進