4G63发动机曲轴设计及有限元分析(6)

2018-12-22 23:10

黑龙江工程学院本科生毕业设计

4、加载与求解

(1)约束条件的施加(Displacement),对于曲轴的约束,先选取主轴颈上受力的节点,在5个主轴颈上分别对节点其施加全约束。

(2)载荷的施加(Pressure),对于连杆轴颈上力的施加,是一个完全的瞬态分析,4个轴颈受到的力分别为3.9e6,-0.2e6,-6.5e6,5e6。

(3)计算求解(Solve),在施加约束和载荷完毕后,求解当前载荷步(Solve>Current LS) ,如图4.13所示。

图4.13 计算求解

5、通用后处理

(1)曲轴瞬态位移,如图图4.14所示,在3缸点火的条件下,最大位移量DMX为0.143893mm。

图4.14 总位移

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(2)X轴的位移解UX,如图4.15所示,在X轴位移的极大值SMX为0.001508mm,极小值SMN为-0.001489mm。

图4.15 X轴的位移解

(3)Y轴的位移解UY,如图4.16所示,在Y轴位移的极大值为SMX为0.120092mm,极小值SMN为-0.005687mm。

图4.16 Y方向的位移解

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(4)Z轴的位移解UZ,如图4.17所示,在Z轴位移的极大值为SMX为0.075493mm,极小值SMN为-0.084786 mm。

图4.17 Z轴的位移解

(5)X 轴的应力解SX, 如图4.18所示,在X方向应力的极大值为SMX为0.140E+9,极小值SMN为-0.716E+8。

图4.18 X轴的应力解

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(6) Y 轴的应力解SY, 如图4.19所示,在Y轴应力的极大值为SMX为0.245E+9,极小值SMN为-0.170E+9。

图4.19 Y轴的应力解

(7) Z 轴的应力解SZ, 如图4.20所示,在Z轴应力的极大值为SMX为0.192E+9,极小值SMN为-0.108E+9。

图4.20 Y轴的应力解

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4.5 本章小结

本章在创建曲轴的过程中,主要采用了拉伸和旋转除料进行特征创建,另外还有倒角及倒圆角等特征,完成了发动机主要零部件的模型创建,为下一步有限元分析以及工程图的创建做好了准备,而对于曲轴的有限元分析,通过对瞬态的分析,求得了曲轴在受到最大的力时所产生的位移,3缸的曲柄臂和连杆轴颈受到的力最大,和曲轴受力时最危险的部位,这为今后设计曲轴时对于强度的计算与考虑起到了一定的作用。

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