柴油机活塞异形销孔结构设计与疲劳试验的综合性研究 被引量：16

1

作者 田小青 刘世英 +1 位作者 张文利 郑永刚 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期52-55,共4页

针对某高负荷柴油发动机活塞在试验中出现销孔磨损及机油粘结的现象,基于对销孔表面承载和混合润滑模型的分析,提出了优化销孔表面应力分布的曲面设计方法。设计了6种不同幂指数函数销孔型面,利用数值模拟方法进行了活塞销孔的第三主应... 针对某高负荷柴油发动机活塞在试验中出现销孔磨损及机油粘结的现象,基于对销孔表面承载和混合润滑模型的分析,提出了优化销孔表面应力分布的曲面设计方法。设计了6种不同幂指数函数销孔型面,利用数值模拟方法进行了活塞销孔的第三主应力分布对比,用于确定销孔的优化设计方案,并利用发动机试验进行了对比考核。分析及试验结果表明,采用合适的幂函数形式的活塞销孔型面结构可有效的均衡应力分布,达到了实现销孔动力润滑的目的。 展开更多

关键词 内燃机 活塞 销孔 设计 疲劳试验 优化

下载PDF 职称材料

销孔结构设计对活塞可靠性影响的研究 被引量：10

2

作者 刘世英 林风华 +1 位作者 秦有志 王志明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-50,共5页

不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负... 不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负荷降低了机械负荷作用于销座部位的应力。柴油机活塞异形销孔降低销座部位应力的作用与汽油机活塞类似。分析与试验表明:柴油机活塞异形销孔与圆柱形销孔相比,提高了燃烧室喉口的拉伸应力幅值;销孔的优化设计可提高顶部的可靠性。 展开更多

关键词 内燃机 销孔 优化 活塞 燃烧室喉口 可靠性 应力

下载PDF 职称材料

活塞销孔结构对销孔承载能力影响的研究 被引量：7

3

作者 王世利 刘小斌 +1 位作者 丁文开 赵子宇 《内燃机与动力装置》 2013年第1期1-3,共3页

活塞销孔、活塞销之间的配合是发动机上工作时最恶劣的配合之一,随着柴油机爆发压力的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过对不同结构形式的销孔进行液压脉冲承载能力对比试验,得到了不同结构活塞销孔的最大承载... 活塞销孔、活塞销之间的配合是发动机上工作时最恶劣的配合之一,随着柴油机爆发压力的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过对不同结构形式的销孔进行液压脉冲承载能力对比试验,得到了不同结构活塞销孔的最大承载能力,从而为活塞销孔结构设计提供依据。 展开更多

关键词 活塞 销孔 可靠性 液压脉冲试验 承载能力

下载PDF 职称材料

船用柴油机活塞销孔开裂失效分析及优化 被引量：3

4

作者 刘召伟 孙琛媛 +1 位作者 郭金朋 董勃 《内燃机与动力装置》 2020年第2期80-86,共7页

针对某船用柴油机活塞销孔开裂问题,对活塞进行失效分析,确认开裂的原因为销座结构和销孔设计不合理,通过有限元分析匹配不同销孔形线的销座结构对销孔接触压力和疲劳系数的影响,根据仿真结果确定优化方案,经650 h耐久试验,优化后的活... 针对某船用柴油机活塞销孔开裂问题,对活塞进行失效分析,确认开裂的原因为销座结构和销孔设计不合理,通过有限元分析匹配不同销孔形线的销座结构对销孔接触压力和疲劳系数的影响,根据仿真结果确定优化方案,经650 h耐久试验,优化后的活塞销孔未出现开裂。研究表明,活塞销座阶梯形结构配合销孔双侧二次曲线异形结构可以改善销孔接触压力分布,使销孔承载面应力均匀进而降低销孔开裂风险。 展开更多

关键词 活塞 销孔 开裂 形线 有限元分析

下载PDF 职称材料

活塞销孔表面微观划痕的原因分析及探讨 被引量：3

5

作者 石小明 刘维娟 +2 位作者 刘世英 郑永刚 王奇峰 《内燃机与动力装置》 2015年第1期74-77,共4页

针对某发动机活塞在试验中出现的活塞销孔表面微观划痕的现象,通过对销孔表面承载和混合润滑模型的分析以及对活塞销孔表面化学处理后效果的对比,得出该活塞出现微观划痕的根本原因,并据此对活塞及其化学处理方式进行了优化。优化后的... 针对某发动机活塞在试验中出现的活塞销孔表面微观划痕的现象,通过对销孔表面承载和混合润滑模型的分析以及对活塞销孔表面化学处理后效果的对比,得出该活塞出现微观划痕的根本原因,并据此对活塞及其化学处理方式进行了优化。优化后的活塞顺利通过发动机试验的考核。 展开更多

关键词 内燃机 活塞 销孔 微观划痕 优化

下载PDF 职称材料

使用DOE方法进行活塞异型销孔设计 被引量：1

6

作者 张运泰 赵旭东 +2 位作者 王旭亮 慕云奎 祝传亮 《内燃机与动力装置》 2009年第2期30-33,共4页

本文通过一个活塞异型销孔的设计实例,详细介绍了应用DOE方法进行异型销孔参数确定的设计思路。其中试验结果是通过有限元分析获得的,并使用Minitab软件进行了结果分析,确定了设计参数。

关键词 发动机 活塞 销孔 DOE

下载PDF 职称材料

椭圆形销孔对活塞可靠性影响的研究 被引量：1

7

作者 李晓丛 马振飞 《内燃机》 2017年第6期59-62,共4页

针对活塞在燃烧室喉口销孔方向的开裂穿孔失效随爆发压力、热负荷的提高而增加的趋势,采用有限元并结合发动机试验对椭圆形销孔进行了研究。结果表明,水平椭圆形销孔可以改善润滑降低磨损,以及提高销孔的抗疲劳开裂能力,但会较大幅度地... 针对活塞在燃烧室喉口销孔方向的开裂穿孔失效随爆发压力、热负荷的提高而增加的趋势,采用有限元并结合发动机试验对椭圆形销孔进行了研究。结果表明,水平椭圆形销孔可以改善润滑降低磨损,以及提高销孔的抗疲劳开裂能力,但会较大幅度地降低燃烧室喉口部位在销孔方向的抗疲劳开裂能力;垂直半椭圆形销孔却在提高燃烧室喉口部位抗疲劳开裂能力的同时降低了销孔的抗疲劳开裂能力。 展开更多

关键词 活塞 可靠性 燃烧室 销孔

下载PDF 职称材料

重型车用柴油机活塞销孔可靠性分析 被引量：11

8

作者 王世利 吴义民 刘小斌 《内燃机与动力装置》 2011年第6期17-21,共5页

活塞销孔/活塞销是发动机上工作条件最恶劣的摩擦副之一,随着柴油机的强化程度的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过介绍活塞销孔/销座的结构形式及活塞在柴油机中工作时的状态、失效形式及试验验证方法,从而揭... 活塞销孔/活塞销是发动机上工作条件最恶劣的摩擦副之一,随着柴油机的强化程度的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过介绍活塞销孔/销座的结构形式及活塞在柴油机中工作时的状态、失效形式及试验验证方法,从而揭示了影响活塞销孔承载能力的各种因素。 展开更多

关键词 活塞 销孔 可靠性 柴油机

下载PDF 职称材料

高强化柴油机活塞销孔型线设计及试验研究 被引量：9

9

作者 王亮 吴国栋 +2 位作者 赵文斌 赵旭东 熊培友 《内燃机与动力装置》 2018年第1期40-43,48,共5页

运用有限元模拟分析对比研究了不同活塞销孔型线对销孔接触压力的影响,并进行了活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验。结果表明:适当增大活塞销孔外侧型线收缩量,接触压力减小了约19%,且接触压力分布更均匀,通过活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验... 运用有限元模拟分析对比研究了不同活塞销孔型线对销孔接触压力的影响,并进行了活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验。结果表明:适当增大活塞销孔外侧型线收缩量,接触压力减小了约19%,且接触压力分布更均匀,通过活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验验证了模拟分析结果的可信度,并试验确定了此柴油机活塞销孔可承受的极限载荷为24 MPa。本研究对发动机活塞的销孔设计、分析计算及试验方法等方面都有重要的现实意义。 展开更多

关键词 柴油机 活塞 销孔型线 疲劳试验

下载PDF 职称材料

满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销设计

10

作者 李倩 楚翔宇 +2 位作者 贾志勇 曹江鹏 李珂 《柴油机设计与制造》 2024年第2期13-18,共6页

针对轻型柴油机活塞销孔部位失效问题,设计4种满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销方案。利用有限元分析软件对其进行模拟计算,对活塞销孔接触应力和疲劳,以及活塞销应变和疲劳进行比较;同时,为验证模拟分析的准确性,... 针对轻型柴油机活塞销孔部位失效问题,设计4种满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销方案。利用有限元分析软件对其进行模拟计算,对活塞销孔接触应力和疲劳,以及活塞销应变和疲劳进行比较;同时,为验证模拟分析的准确性,根据实际情况对其中3种方案进行了销孔液压脉冲试验验证,试验结果与模拟结果吻合良好。设计方案可为高强化柴油机活塞和活塞销设计及失效改进提供参考. 展开更多

关键词 活塞销 活塞销孔 有限元分析 失效分析

下载PDF 职称材料

高强化柴油机铝活塞销孔开裂分析及改进

11

作者 李倩 王志龙 +3 位作者 张俊青 王世利 王君 刘世英 《内燃机与动力装置》 2024年第1期64-70,共7页

基于失效机理分析某国六高强化柴油机铝活塞耐久试验中销孔开裂问题,发现活塞失效的主要原因为活塞销椭圆变形过大,导致销孔部位水平方向受力较大,疲劳强度不足。通过将活塞销孔由圆柱孔改为椭圆孔、在活塞销孔部位预留空间、将活塞销... 基于失效机理分析某国六高强化柴油机铝活塞耐久试验中销孔开裂问题,发现活塞失效的主要原因为活塞销椭圆变形过大,导致销孔部位水平方向受力较大,疲劳强度不足。通过将活塞销孔由圆柱孔改为椭圆孔、在活塞销孔部位预留空间、将活塞销内孔喇叭口改为通孔等措施对销孔结构进行改进,采用有限元分析软件对改进方案进行模拟计算,并结合销孔疲劳试验和耐久试验进行验证。结果表明:改进后的活塞销孔平均负载增加约6.5%,改进后未出现活塞销孔开裂问题。 展开更多

关键词 铝活塞 销孔开裂 有限元 试验验证

下载PDF 职称材料

钢活塞销孔接触磨损优化设计 被引量：4

12

作者 陈丽 赵旭东 +1 位作者 高尉尉 王峰 《内燃机与动力装置》 2019年第1期45-50,共6页

针对某欧VI柴油机钢活塞销孔外侧出现的接触磨损问题,通过对销孔形线和内冷油腔进行优化设计,运用有限元进行对比分析计算,得出最优的设计方案。结果表明:通过优化使销孔接触压力降低15.9%,接触面积分布更均匀,最大接触压力位置明显偏... 针对某欧VI柴油机钢活塞销孔外侧出现的接触磨损问题,通过对销孔形线和内冷油腔进行优化设计,运用有限元进行对比分析计算,得出最优的设计方案。结果表明:通过优化使销孔接触压力降低15.9%,接触面积分布更均匀,最大接触压力位置明显偏离出现过度磨损的销孔外边缘,整体接触状态好,有效解决了钢活塞销孔外侧接触问题。经1600 h耐久试验,验证分析结果与试验的一致性,为解决钢活塞销孔磨损失效的优化提供可量化的方向和理论指导。 展开更多

关键词 柴油机 钢活塞 接触磨损 销孔形线 有限元计算

下载PDF 职称材料

内燃机铝活塞精镗销孔加工方式改进及应用 被引量：1

13

作者 郭书刚 吴立杰 刘耀东 《内燃机与动力装置》 2009年第4期39-41,共3页

精镗销孔工序是活塞加工过程中的重要质量控制点,加工质量对活塞的性能有很大影响,压缩高和销孔直径是本工序的关键特性尺寸,本文主要介绍对精镗销孔工序夹具的改进和采用销孔温度控制方法,使精镗销孔的工序能力显著提高。

关键词 精镗销孔 夹具 压缩高 销孔直径

下载PDF 职称材料

内燃机活塞销孔镗削与滚压工艺分析 被引量：2

14

作者 郭书刚 孔琳 李岩 《内燃机与动力装置》 2011年第4期51-53,共3页

内燃机工作时,活塞承受着高温、高压和剧烈交变载荷的作用,活塞销孔部位极易产生疲劳而导致失效。活塞销孔直径、圆柱度和粗糙度加工精度高,提高活塞销孔的精度和可靠性是活塞加工的关键因素,本文主要对活塞销孔镗削和滚压工艺进行分析... 内燃机工作时,活塞承受着高温、高压和剧烈交变载荷的作用,活塞销孔部位极易产生疲劳而导致失效。活塞销孔直径、圆柱度和粗糙度加工精度高,提高活塞销孔的精度和可靠性是活塞加工的关键因素,本文主要对活塞销孔镗削和滚压工艺进行分析和研究。 展开更多

关键词 活塞销孔 镗削 滚压 表面质量

下载PDF 职称材料

陶瓷纤维铝基复合材料对活塞销座的影响 被引量：2

15

作者 苏茂蔚 刘世英 刘延栋 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期92-97,共6页

为了避免铜衬套脱落并降低活塞销孔表面的最大应力,运用正交试验表L_9(3~4)设计9组试验,另加1组镶铜衬套的试验作为对比方案,通过ANSYS对活塞进行了模拟分析,并利用极差分析法找到满足活塞热负荷及机械负荷的最优方案。结果表明:影响活... 为了避免铜衬套脱落并降低活塞销孔表面的最大应力,运用正交试验表L_9(3~4)设计9组试验,另加1组镶铜衬套的试验作为对比方案,通过ANSYS对活塞进行了模拟分析,并利用极差分析法找到满足活塞热负荷及机械负荷的最优方案。结果表明:影响活塞销座热机耦合应力的3个因素大小依次为销孔型线方程、销座与活塞销的间隙和增强体的厚度;最优方案使活塞销孔表面上的耦合应力降低了28.8%;增强体使活塞销座处温度升高了3%~4%,活塞的耦合变形也减小了2.9%~3.8%。 展开更多

关键词 正交试验 陶瓷纤维 复合材料 活塞销座 耦合应力

下载PDF 职称材料

轿车汽油机活塞内档面加工精度工艺研究及应用

16

作者 郭书刚 刘耀东 杜光辉 《工具技术》 北大核心 2021年第10期107-109,共3页

由于部分汽油机活塞销孔设计为半浮结构,活塞销和连杆过盈配合,因此压装活塞销时必须采用活塞内档面进行定位,活塞内档面与销孔轴线的垂直度与对称度直接影响客户的装配质量。随着设计标准越来越严格,原有的活塞内档面加工工艺不能满足... 由于部分汽油机活塞销孔设计为半浮结构,活塞销和连杆过盈配合,因此压装活塞销时必须采用活塞内档面进行定位,活塞内档面与销孔轴线的垂直度与对称度直接影响客户的装配质量。随着设计标准越来越严格,原有的活塞内档面加工工艺不能满足图纸要求。本文对活塞内档面的加工工艺进行探索和研究,通过改进过定位夹具及刀具,满足活塞内档面垂直度要求。 展开更多

关键词 活塞内档面 销孔垂直度 过定位夹具 刀具

下载PDF 职称材料

活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析

17

作者 潘钟键 何清华 邓宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期4044-4048,共5页

建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位... 建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位置点的温度进行模拟和测量。研究结果表明:螺纹位置改变后,活塞销孔变形减小50μm,活塞销磨损状况得到改善;螺纹位置改变前后燃烧效率没有改变,但在多场耦合作用下,燃烧室中间略有凸起。 展开更多

关键词 活塞航空煤油发动机 活塞销 销孔变形 多场耦合 燃烧室

下载PDF 职称材料

活塞销孔粗镗定位工装的改进

18

作者 段泽成 《柴油机设计与制造》 2019年第2期48-50,54,共4页

活塞销孔作为活塞的重要组成结构,其加工精度影响到活塞的可靠性。在总结现有的活塞销孔粗镗定位工装的优缺点基础上,并结合未来加工的趋势,开发了1款新型粗镗活塞销孔定位工装。新型定位工装在稳定性、通用性等方面都有很大的改善,在... 活塞销孔作为活塞的重要组成结构,其加工精度影响到活塞的可靠性。在总结现有的活塞销孔粗镗定位工装的优缺点基础上,并结合未来加工的趋势,开发了1款新型粗镗活塞销孔定位工装。新型定位工装在稳定性、通用性等方面都有很大的改善,在提高生产效率的同时,优化了产品质量。 展开更多

关键词 活塞销孔 粗镗加工 定位工装 控制系统

下载PDF 职称材料

活塞销孔精加工影响因素与对策

19

作者 杨经立 郭全喜 刘向芹 《柴油机设计与制造》 2019年第2期51-54,共4页

活塞机械加工中,有不少加工工序是以活塞销孔为定位和夹紧面的,故其加工质量直接影响活塞整体加工质量。结合生产实际情况,针对有特殊要求的活塞销孔的精加工方法展开研究。主要研究活塞销孔精加工的现有手段和工艺要求,分析了影响活塞... 活塞机械加工中,有不少加工工序是以活塞销孔为定位和夹紧面的,故其加工质量直接影响活塞整体加工质量。结合生产实际情况,针对有特殊要求的活塞销孔的精加工方法展开研究。主要研究活塞销孔精加工的现有手段和工艺要求,分析了影响活塞销孔精加工质量的因素,从而采取相应的措施。这些措施提高了活塞销孔精加工质量,并降低了精加工成本。 展开更多

关键词 活塞销孔 精加工质量 影响因素

下载PDF 职称材料

轿车发动机活塞销孔组件间隙优化

20

作者 刘思超 《汽车工程师》 2011年第10期41-43,共3页

改善轿车发动机活塞销孔组件的配合间隙是延长发动机使用寿命、避免振动和降低磨损的有效措施。利用大型三维软件Pro/Engineer建立某轿车发动机活塞销孔组件的三维数值模型,基于结构材料学和热应力理论,得到了简化的内外双厚壁圆筒组合... 改善轿车发动机活塞销孔组件的配合间隙是延长发动机使用寿命、避免振动和降低磨损的有效措施。利用大型三维软件Pro/Engineer建立某轿车发动机活塞销孔组件的三维数值模型,基于结构材料学和热应力理论,得到了简化的内外双厚壁圆筒组合模型。依据材料ZL109和20Cr的物理性能对该发动机活塞销孔组件进行优化分析,通过与实际装配间隙进行对比可知,目前的装配间隙偏大,可适当减少。 展开更多

关键词 轿车发动机 活塞销孔 内外双厚壁圆筒组合模型 间隙优化

下载PDF 职称材料