主轴承盖结构优化设计.pdf

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1、2011年第4期(总第124期)内燃机与动力装置I．C．E＆Powerplant【设计开发】主轴承盖结构优化设计刘洪德，王彦伟。，赵际燕，王政，王豪彬，谭俊哲(1．山东华源莱动内燃机有限公司，山东莱阳265200；2．山东省内燃机研究所，山东济南250014)摘要：在发动机气缸体的框架设计开发过程中，由于主轴承盖结构承栽着曲柄连杆机构往复运动所施加的交变载荷，主轴承盖结构的疲劳强度直接影响着气缸体的使用寿命。本文阐述设计阶段通过模拟发动机实际工作状态，对零件进行疲劳安全性能的计算，以便有效地降低框架实际生产后裂纹、断裂等失效形式的发生。关键词：主轴承盖；模拟

2、分析；优化设计中图分类号：TK402文献标志码：B文章编号：1673—6397(2011)04—0026—03OptimizationDesignofMainBearingCapStructureLIUHong—de，WANGYan—wei，ZHAOJi—yan，WANGZheng，WANGHao—bin，TANJun—zhe(1．ShandongHuayuanLaidongEngineCo．，Ltd．，LaiyangShandong265200；2．ShandongProvinceI．C．EResearchInstitute，Jinan250014，Chi

3、na)Abstract：Inthedevelopmentofflamedesignforcylinderblock，thefatigueintensityofmainbearingcapstructurehasaffectsonservicelifeofcylinderblockimmediately，becausemainbearingcapstructuresuppo~stheloadbroughtbyto—and—frosportofwinchconnectingrod．Thepaperexplainsthatsimulationoftheactual

4、workingconditionofengineindesignperiodandcalculationofthefatiguesecuritycapabilityforpansinordertoreducethelapseformofcrackandruptureafteractualproduction．KeyWords：MainBearingCap；SimulationAnalysis；OptimizeDesign承盖结构做得承载能力强、安全因数大，这样才能满引言足设计定位的需求；同时，对于共线生产的主轴承盖日前乘刚车市场对发动机性能要求日趋苛刻、来说

5、，主轴承盖的结构设计，也兼顾生产实际，尽量强化程度逐日提高。作为发动机的基础件——气缸避免共性的加工特征损伤到主轴承盖的敏感部位，体设计、制造也随之越做越细致、越做越严格，而主而导致安全因数降低。轴承盖作为气缸体中重要的承载受力结构件，对于本文针对新开发的一款平分式气缸体主轴承盖它的疲劳强度汁算一直是气缸体设计计算中尤为重结构设计进行剖析，通过反复修正主轴承螺栓安装要的组成部分。面高度、铸件圆角特征、加工尺寸等一系列数据，进主轴承盖这一功能件是要达到与发动机设计同行CAE疲劳强度校核，最终实现产品共线生产、疲等寿命，设计的输入条件当中，轴瓦的承压面积决定劳强

6、度高于设计开发要求的目的。r主轴承盖的宽度、厚度尺寸，气缸体的总体高度、表1为本文剖析的发动机的基本技术参数，参牛产线共线通过性等等客观条件制约着主轴承盖的数数据均为此款机型设计开发初期确定的技术目高度尺寸。只有在边界条件限定的范围内，将主轴标，相关性能参数已经在样机性能开发过程中得到作者简介：刘洪德(1976一)，男，山东莱阳人，工程师，主要从事柴油机的设计开发与汽车排放达标的研究工作。2011年第4期刘洪德，等：主轴承盖结构优化设计·27·验证。表2材料特·眭表1基本技术参数零件材料密度弹性模量泊松比气缸体结构型式平分式气缸体HI2507．10E一061

7、250000．27压缩比19(框架)主轴承盖HI2507．10E一061250000．27标定功转速(kW／r·rain)52／3500轴瓦STEEL7．85E一062060000．3最大扭矩／转速(N·m／r·min)143／1200—2400曲轴STEEL7．85E一062O6O000．3最高爆发压力(bar)190主轴承螺栓STEEL7．85E一062060000．32．2计算过程中，根据以往机型强度计算选用的疲1计算模型劳特性数据经验，此次计算选用的疲劳特性数据整主轴承盖数学模型的建立，是经过与生产工艺理如下，详见表3。部门反复讨论所确定的，这样交付

8、CAE计算的数学表3疲劳特性模型将与实际的零件状态基