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本文通过对柴油机机体组件的有限元分析,详细讨论了第二缸爆发时的气缸套变形情况。根据在一定范围内气缸套变形随着螺栓沉孔深度的加深而减小,以及在一定范围内气缸套变形随着螺栓预紧力的增大而变大这两个已知结论,对评价气缸套变形的指标进行筛选,最后得到一套能合理反映气缸套变形的评价指标。并用该评价指标分析采用石棉缸垫模型和钢质缸垫模型时,哪种气缸垫更能减小气缸套的变形。
针对企业在该发动机可靠性试验中连续两次在同一部位发生机体开裂的严重事故,对机体组件进行有限元分析并提出改进方案,通过改进方案的模拟分析,妥善地解决了机体开裂问题。
本文主要结论如下:
对评价气缸套变形的九个指标进行筛选,最后得到一套评价气缸套变形的评价指标,它们为各截面半径平均值与基圆半径之差、圆度、各截面漏光率、连续n个截面最小半径、同轴度和圆柱度。
用得到的气缸套评价指标来评价采用不同缸垫对气缸套变形的影响,最后得出采用钢质缸垫时气缸套的变形较小,从减小气缸套变形的角度,该机体应该采用钢制缸垫。
通过对机体进行有限元分析,得到机体开裂处的应力并不足以产生开裂,通过对结构的分析,有可能是铸件金属堆积处的铸造残余热应力与机械应力、热应力等叠加造成该位置开裂,因此对机油散热器内腔清砂孔下方的加强筋、机体前侧面的前端的加强筋以及主轴承座处的加强筋进行改进,有效地减小了机体的应力集中现象,解决了机体开裂的问题。