整体式铝合金活塞结构设计研究

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该文利用UG办件的实体建模方法,建立了高速、大功率柴油机铝合生活塞及其相关零件的三维实体模型,对其进行了温度场计算,和考虑接触问题、侧压力、材温特性、惯性力即非垂直支承的热应力、机械应力和耦合应力的计算分析.计算结果表明,该柴油机铝合金活塞的机械负荷和热负荷都比较高,为满足该柴油机进一步强化和提高功率后对铝合金活塞工作可靠性的需要,该文详细论述了内燃机升功率、变形对活塞机械负荷和热负荷的影响,得出了活塞变形是造成活塞机械应力集中的主要影响因素的结论,在此基础上提出了对活塞结构改进的方法,设计了一种具有内部冷却油腔、异型销孔的新结构活塞.最后通过有限元计算对新结构活塞进行了分析,证明新结构活塞达到了减小活塞变形及变形不均匀度,强化活塞顶部冷却,进而降低并协调活塞热负荷和机械负荷的设计目的;并通过装机进行1000小时耐久试验,验证了其可靠性,从而可以用于批量装机生产.
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