直列四缸發(fā)動機曲軸ansys分析(編輯修改稿)
2025-07-26 03:46 本頁面
【文章內容簡介】 Function),此函數主要控制曲面在曲率較大的地方的網格。其中Proximity and Curvature函數采用曲率法確定細化邊和曲面處的網格大小，同時又控制模型鄰近區(qū)網格生成，對于窄薄處網格也有較好的劃分效果。更改后全局網格具體參數如圖9所示。 圖9 更改后全局網格參數由于先前網格劃分在軸頸處網格質量較差，于是推測為sweep方法下六面體網格與四面體網格過渡過程中，出現較差質量的網格。因此，此次采用全四面體網格劃分方法，如圖10所示，最大單元尺寸為10mm。圖10 四面體劃分方式整體曲軸網格劃分后如圖11所示，共包含82408個單元，125538個單元節(jié)點。圖11 更改后曲軸網格劃分網格劃分質量分布如圖12所示，整體網格質量較之前明顯改善，且網格質量較差處位于后凸緣盤邊緣位置，此處不承受載荷，對后處理結果影響基本可以忽略。網格劃分后，網格質量與前一次劃分做比較，如表6所示。圖12 更改后網格質量分布圖表6 兩次網格劃分網格質量比較劃分方法度量方法最小值最大值平均值標準差1Skewness2Skewness因此采用調整后的方法得到整個曲軸的網格劃分。16曲軸在工作過程中承受的載荷及邊界條件有：主軸承支撐作用力、輸出端反扭矩、平衡塊離心力、曲柄和連桿軸頸的離心力、連桿對連桿軸頸的載荷等。本文中直列四缸發(fā)動機點火順序為1342。當4缸分別點火時活塞和曲軸位置示意如圖10所示。 圖9 4缸點火示意圖 圖10 3缸點火示意圖對于直列四缸發(fā)動機，當活塞處于上止點位置時連桿軸頸載荷達到最大值，因此只需考慮各個氣缸分別處于壓縮終了，活塞在上止點位置時的受力狀況即可。本文中發(fā)動機的最大扭矩轉速，最大功率。并以此計算工況。由發(fā)動機動力學計算得，在點火上止點附近，由于爆發(fā)壓力與活塞和連桿慣性的作用使得連桿軸頸受最大載荷。按動力學法計算載荷，并假設作用在軸頸上的載荷為分布載荷，且根據有限寬度軸頸油膜壓力應力分布規(guī)律并忽略油孔處壓力峰值突變的影響，采用以沿軸線均勻分布，沿圓周方向120176。范圍內呈余弦分布的載荷邊界條件，如圖11所示。圖11 連桿軸頸載荷邊界條件 轉速條件在Workbench中Static Structural中插入項Rotational Velocity，以主軸頸軸線為轉軸，轉速設為188rad/s（ramped），即，如圖12所示。圖12 轉動條件 連桿軸頸載荷Workbench中自帶了Bearing Load項，即軸承載荷。其徑向分量將根據投影面積來分布壓力載荷，軸向載荷分量沿著圓周均勻分布。由動力學計算可知，在點火上止點位置時，由于氣體爆炸壓力與慣性作用使得作用于連桿軸頸表面，方向沿徑向指向轉軸的最大載荷為；其他連桿軸頸主要受到連桿慣性力的作用，此時連桿軸頸所受最小載荷為。對于不同氣缸點火，對應有不同的連桿軸頸載荷條件，圖13為1缸點火連桿軸頸示意圖。圖13 1缸點火連桿軸頸示意圖Workbench中可通過力矩/偶載荷(Moment)施加力矩/偶在任意實體表面，如果選擇多個表面則力矩/偶將分攤在這些面上。發(fā)動機工作中，由曲軸后端傳出扭矩，曲軸必然受到一定的扭轉力，作用在曲軸前端軸和后凸緣盤上。根據公式，因此作用在曲軸上的
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