2341 柴油機(jī)曲軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2341 柴油機(jī)曲軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì),柴油機(jī),曲軸,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì)
淮 海 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)外文資料翻譯系 （ 院）： 東港學(xué)院機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 021 姓 名： 寧 真 學(xué) 號(hào)： 5102102112 外文出處： Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol.39 No.1(Feb.2002) 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽名： （親筆簽名） 年 月 日注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。(用外文寫(xiě))基于三維 Elasto水力潤(rùn)滑理論的曲軸設(shè)計(jì)Takero MakinoToshimitsu Koga長(zhǎng)崎研究和發(fā)展中心，技術(shù)總部通用機(jī)械和特種機(jī)車(chē)總部高效率的要求造成了大量柴油機(jī)引擎曲軸的設(shè)計(jì)困難。當(dāng)軸承油膜厚度不到幾微米時(shí)，由于軸承負(fù)荷而產(chǎn)生的變形量也僅為幾毫米。本論文詳細(xì)敘述了三維 Elasto 水力潤(rùn)滑理論理論在 4 沖程柴油機(jī)引擎的曲軸設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。這些理論包括曲軸的變形和曲軸間隙中油膜的產(chǎn)生原因。⒈緒論近一個(gè)時(shí)期以來(lái)，內(nèi)燃機(jī)的出口量有所增加，但其比重卻在下降。這是因?yàn)椋S承在惡劣的的環(huán)境下使用，大式軸承和主要的軸承連桿的機(jī)架變形在軸承的特征上產(chǎn)生重大影響。為解決這一問(wèn)題，三菱重工業(yè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MHI)為這些動(dòng)態(tài)軸承負(fù)荷開(kāi)發(fā)了一種應(yīng)用elasto-hydrodynamic lubrication(EHL)原理的軸承特性預(yù)報(bào)方法，并且使用這種方法來(lái)對(duì)MHI公司的大負(fù)載柴油機(jī)引擎進(jìn)行設(shè)計(jì)和評(píng)估。EHL 技術(shù)分析軸承表面彈性形變導(dǎo)致的油膜壓力，假設(shè)軸承剛體機(jī)構(gòu)，既考慮軸承局部表面變形的影響，同時(shí)又準(zhǔn)確預(yù)測(cè)特征相對(duì)于傳統(tǒng)的分析此外，在這些年里, 三菱重工引進(jìn) EHL 技術(shù)分析研究由于油膜壓力而產(chǎn)生的軸承變形的油膜歷史記錄，同時(shí)追蹤軸承清除根據(jù)時(shí)間歷史記錄的油填充比例來(lái)改善評(píng)估的準(zhǔn)確性。這份報(bào)告介紹了這一技術(shù)在大型連桿軸承上的應(yīng)用實(shí)例和對(duì)三菱重工的四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要影響。⒉理論2.1 基本公式圖 2 顯示了這份論文中采用坐標(biāo)系統(tǒng)。影響油膜壓力的參數(shù) 可用方程(1)來(lái)表示。p(1))()2(13thUhep ????? ????當(dāng)方程(1)和下面的力平衡組合成一個(gè)相對(duì)于時(shí)間 t 的聯(lián)立方程組，這樣一來(lái)就可以圖 1 坐標(biāo)系統(tǒng)得到軸中心局部和槽油膜厚度的信息。(2)0)cos(?????xWdp?(3)iny由于開(kāi)始的幾何間隙，軸的偏心率和彈性形變，所以公式(4) 這樣來(lái)表示油膜厚度h。（4） 其中： ：粘度壓力系數(shù)：x 軸的偏心率a：y 軸的偏心率：軸承半徑間隙rc：X 方向的離心率xe：Y 方向的離心率yh：油膜厚度L：變形N：引擎速度：面積p：油膜壓力：油填充比例：軸承圓周坐標(biāo)t：時(shí)間U：滑動(dòng)速度：X 方向負(fù)荷xW：Y 方向負(fù)荷yX：X 軸方向坐標(biāo)Y：Y 軸方向坐標(biāo)Z：Z 軸方向坐標(biāo)2.2 分析技術(shù)2.2.1 考慮油膜歷史記錄曲線的 EHL 技術(shù)分析我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于 JONES 提出的油膜歷史記錄曲線概念的 EHL 分析技術(shù)，來(lái)考慮在軸承間隙中的油的運(yùn)動(dòng)。三菱重工的常規(guī) EHL 技術(shù)分析，計(jì)算假設(shè)在整個(gè)軸承表面覆蓋潤(rùn)滑油的情況下的壓力分布，替代由于計(jì)算周?chē)鷫毫Λ@得的負(fù)壓力區(qū)域，并且把油膜LpZaeZaecxyyxr ??????sin)(cos)(斷裂邊界視為分界線。在以這個(gè)邊界為條件下，油膜斷裂區(qū)域的流動(dòng)連續(xù)性不能被滿足。另一方面，EHL 分析技術(shù)研究隨著油填充比率和時(shí)間的推移而變化的油膜歷史記錄曲線，則顯示流動(dòng)連續(xù)性滿足。至于受到波動(dòng)負(fù)荷的軸承,如發(fā)動(dòng)機(jī)軸承，在軸承上實(shí)際油膜壓力增長(zhǎng)受限制的區(qū)域，在下文中 EHL 分析可以得出比常規(guī) EHL 分析更高的壓力結(jié)果。這是主要用于檢驗(yàn)三菱重工的大型船用柴油機(jī)引擎的實(shí)際尺寸的。EHL技術(shù)分析油膜壓力歷史記錄曲線是作為一個(gè)有益的分析工具來(lái)用于設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的。2.2.2 計(jì)算方法油膜壓力P和軸偏心率 、 的結(jié)果可以xey從聯(lián)立方程(1)到(4)中獲得。由于方程(1)和油膜壓力的非線性關(guān)系，我們用“牛頓-拉斐爾”方法來(lái)確定它們。我們用有限元方法(FEM)(Galerkin方法)進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，four-point等參數(shù)原理被看做是原理內(nèi)容和線性方程系統(tǒng)的數(shù)字化解決方法。為了測(cè)定油膜斷裂邊界，我們改進(jìn)并使用了適用于油膜歷史記錄曲線的有限元運(yùn)算方法的Kumar 技術(shù)。圖2顯示的是流量計(jì)算。3．個(gè)案研究 3.1 連桿頭軸承例如 S3l 發(fā)動(dòng)機(jī)的大型連桿頭軸承，我們比較剛體分析和 EHL 技術(shù)分析、并且比較了EHL 技術(shù)分析的油膜歷史記錄曲線和傳統(tǒng)的EHL 技術(shù)分析。此外，我們測(cè)算了連桿頭軸承在軸承特性上對(duì)曲柄銷(xiāo)外形的影響。表格 1 所示為軸承規(guī)格，圖 3 顯示了影響軸承和用于計(jì)算執(zhí)行 3DFEM 模型的負(fù)載向量。表格 1 S3l 引擎大型連接頭軸承的尺寸參數(shù)圖 2 流量計(jì)算（a）軸承負(fù)載 （b）連桿頭 FEM 模型圖 3 軸承工作狀況的計(jì)算 當(dāng)考慮到彈性形變，則計(jì)算油膜壓力的減少量和油膜厚度的增加量。如果考慮到油膜歷史曲線，則軸承上油膜壓力的實(shí)際受力面積的發(fā)展受限制，并且壓力最大值會(huì)變的更大。3.1.1 技術(shù)分析對(duì)比 在圖 4(a)里顯示了油膜壓力隨著時(shí)間改變而產(chǎn)生的最大變化量。幾乎在所有的時(shí)間點(diǎn)，取決軸承直徑軸承寬度徑向間隙桿長(zhǎng)沖程引擎速度潤(rùn)滑油粘度48mm21mm0.025mm145mm78.5mm3600rpm10cP1802648064218036540分EHL考 慮 油 膜 歷 史 的常 常剛 體曲柄角度(deg)(a)最大變化，油膜壓力的時(shí)間變化曲線 (b) 軸心軌跡軸承的圓周坐標(biāo) (deg) 軸承的 圓周坐標(biāo)(deg)(c)軸承中心部分的油膜壓力( 曲軸角度 10 度) (d)軸承中心部分的油膜壓力(曲軸角度 10 度)圖 4 大端軸承特性分析結(jié)果于剛體分析的油膜壓力高于由 EHL 分析獲得的數(shù)值。這顯然表明，比如說(shuō)，相對(duì)于瞬時(shí)時(shí)間，曲軸角度大約在 10 度左右的地方負(fù)載相當(dāng)大。當(dāng)取決于剛體分析的油膜壓力是180（MPa）時(shí)，取決于 EHL 分析的壓力是 133（MPa） 。圖 4 (c)和(d)顯示的是曲柄角度在 10 度時(shí)軸承中心部分的油膜厚度分布狀態(tài)和油膜壓力分布狀態(tài)。由于考慮到彈性變形，由 EHL 技術(shù)分析得到的油膜厚度相比于由剛體分析得到的幾乎差不多大，并且在壓力區(qū)域幾乎一致。比起剛體分析，由 EHL 分析給出的壓力分布區(qū)域在圓周方向更寬，并且顯示出較低的油膜壓力最大值。顯然，從圖 4(b)顯示的軸中心軌跡和 EHL 技術(shù)分析表明，軸中心是明顯偏離曲軸間隙的。在圖 4(a)中顯示了，在曲軸角度約 250 度時(shí)，由 EHL 技術(shù)分析決定的油膜壓力最大值不同于由傳統(tǒng) EHL 技術(shù)分析所決定的數(shù)值。當(dāng)軸向油膜斷裂面的一邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲柄角度調(diào)整符合從上部金屬到下部金屬負(fù)載的轉(zhuǎn)變。圖 4（e）顯示的是油膜壓力分布狀態(tài)和曲柄角度在 250 度時(shí)的油填充比例。從這個(gè)圖表上明顯看出，考慮油膜歷史曲線的分析顯示出，軸承正壓力區(qū)域的發(fā)展由于油量的缺乏而受限制，并且給出相比于傳統(tǒng) EHL 分析所得到的更高的油膜壓力?？紤]油膜歷 史的 EHL 分析 常規(guī) EHL 分析壓力分布油比例(e)壓力分布在考慮油膜歷史的 EHL 分析和不考慮油膜歷史分析的情況下的差異(在曲軸角度 250 度)3.1.2 曲柄銷(xiāo)外形在軸承特性上的影響我們?cè)u(píng)估曲柄銷(xiāo)外形在大型連桿頭軸承特性上的影響。圖 5 中顯示的是我們研究的三種曲柄銷(xiāo)外形，即(1)直線型，(2)桶形，(3)曲線形。圖 6 顯示的是油膜壓力最大值和油膜厚度最小值的分析結(jié)果。這表明，在直線外形的曲柄銷(xiāo)(1)顯示出更大的油膜厚度，并且適合于曲軸的操作條件。3.2 主要影響這一方法不僅可以適用于分析大型連桿頭軸承，而且也適用于大部分軸承和小型連桿頭軸承。下面是個(gè)一臺(tái) S6r 引擎的 4 號(hào)主軸承的分析實(shí)例。表格 2 顯示了軸承的規(guī)格，圖 7 顯示了包括軸承負(fù)載和主要軸承的發(fā)動(dòng)機(jī)框架結(jié)構(gòu)的 FEM 模型。①直線 形 ②桶形 ③曲線 形圖5 曲柄銷(xiāo)外形的形式曲線形 桶形直線形圖6 由于銷(xiāo)的幾何誤差引起的曲軸特性差異（a）曲 軸 負(fù) 載 （b）發(fā)動(dòng)機(jī)框架結(jié)構(gòu)的FEM模型圖7 主要影響的計(jì)算情況表格 2 S6r 引擎四號(hào)主軸承的尺寸參數(shù)軸承直徑軸承寬度徑向間隙引擎速度潤(rùn)滑油粘度油槽140mm53mm0.07mm1800rpm10cp水平向和側(cè)面，45℃，100 毫米范圍圖 8(a)所示的油膜壓力最大值的時(shí)間變化歷史記錄曲線，顯示了剛體分析評(píng)估的壓力值高于 EHL 分析的結(jié)果。圖 8(b) 明顯顯示了曲柄角度在 245 度時(shí)的壓力分布狀態(tài)，考慮了油膜歷史記錄曲線的 EHL 分析認(rèn)為，軸承上由于潤(rùn)滑油的不足而導(dǎo)致油膜壓力發(fā)展受限制,并且得出比常規(guī) EHL 分析結(jié)果更高的油膜壓力數(shù)值。因此,有人認(rèn)為，主要軸承的分析顯示了和大型連桿頭軸承分析相類(lèi)似的趨勢(shì)。考慮油膜歷 史的 EHL 分析 常規(guī) EHL 分析壓力分布油比例(b)壓力分布在考慮油膜歷史的 EHL 分析和不考慮油膜歷史記錄分析的情況下的差異( 曲軸角度 270 度)圖8 軸承主要特性分析的計(jì)算結(jié)果考慮油膜歷史的 EHL 分析常規(guī) EHL 分析剛體分析曲柄角度(deg)(a)最大變化，油膜壓力的時(shí)間變化曲線4．結(jié)論EHL 分析和研究油膜歷史記錄曲線的 EHL 分析是做為一種能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸系統(tǒng)可靠性的先進(jìn)技術(shù)來(lái)提出的。為了給輕型高功率引擎的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)軸承，我們必須用上述評(píng)估技術(shù)來(lái)保證高度的可靠性，并且提高三維CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)化技術(shù)連接的便利性。這項(xiàng)開(kāi)發(fā)的部分是與Truck&Bus Research、開(kāi)發(fā)中心和三菱汽車(chē)公司合作的。 ×××××××××正文×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 （要求不少于 1萬(wàn)印刷符）*注：（本注釋不是外文翻譯的部分，只是本式樣的說(shuō)明解釋?zhuān)?. 譯文文章標(biāo)題為三號(hào)黑體居中， 縮放、 間距、位置標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)首行縮進(jìn)，無(wú)左右縮進(jìn)，且前空（四號(hào)）2 行，段前、段后各 0.5 行間距，行間 距為 1.25 倍多倍行距；2. 正文中標(biāo)題為小四號(hào)，中文用黑體，英文用 Times New Roman 體，縮放、間距、位置標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)左右縮進(jìn)，首行縮進(jìn) 2 字符（兩個(gè)漢字），無(wú)懸掛式縮進(jìn)，段前、段后間距 0.5 倍行，行間距為 1.25 倍多倍行距；3. 正文在文章標(biāo)題下空一行，在正文標(biāo)題下另起段不空行，為小四號(hào)，中文用宋體，英文用 Times New Roman 體，縮放、 間距、位置 標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)左右縮進(jìn)，首行縮進(jìn) 2 字符（兩個(gè)漢字），無(wú)懸掛式縮進(jìn)，段前、段后間距無(wú)，行間距為 1.25 倍多倍行距；4. 強(qiáng)行分頁(yè)時(shí)請(qǐng)用插入分頁(yè)符換頁(yè)；5. 正文中表格與插圖的字體一律用 5 號(hào)楷體；6. 頁(yè)眉、頁(yè)腳用為五號(hào)居中，中文用楷體，英文用 Times New Roman 體， 縮放、間距、位置標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)左右縮進(jìn)，無(wú)首行縮進(jìn)（兩個(gè)漢字）。外文原文（復(fù)印件）
收藏
編號(hào)：158347
類(lèi)型：共享資源
大?。?span id="cykkye8" class="font-tahoma">1.76MB
格式：RAR
上傳時(shí)間：2017-10-27
45
積分
- 關(guān) 鍵 詞：
-
柴油機(jī)
曲軸
工藝
規(guī)程
設(shè)計(jì)
- 資源描述：
-
2341 柴油機(jī)曲軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì),柴油機(jī),曲軸,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì)
展開(kāi)閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽，若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間，僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理，對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享，僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流，未經(jīng)上傳用戶書(shū)面授權(quán)，請(qǐng)勿作他用。