论文部分内容阅读
发动机的装配是其全部生产制造过程的最后阶段,也是最重要和消耗时间最长的环节;由于发动机是一个结构复杂的大型机械装配体,所需装配的零部件较多,因此,所涉及的装配问题也较多,且发动机装配精度的高低不仅对产品零部件的疲劳寿命产生很重要的影响,而且对发动机的整体运行性能也起着非常重要的作用;故对于发动机关键零部件装配误差的研究至关重要。由于发动机燃烧室的密封性和曲柄连杆机构的装配精度是评价发动机装配质量和工作性能的重要指标,因此,本文将深入研究曲柄连杆机构和燃烧室的装配误差。对于曲柄连杆机构的装配,其装配精度的高低不但会很大程度地影响发动机的动力输出,而且其装配误差也将会传递给活塞与缸壁,从而影响燃烧室的密封性能;对于燃烧室的装配,本文将从密封性的角度出发对其装配误差进行研究,发动机燃烧室主要由缸体、缸盖、活塞等组成,所以,燃烧室的密封性主要分为缸体缸盖结合面的密封性和活塞与缸壁的密封性,而缸体缸盖的装配方式为螺纹连接,且螺栓预紧力的大小及预紧顺序不仅会影响连接件与被连接件的变形情况,还会对结合面的密封性起着很重要的作用;本文的具体内容如下:(1)首先对发动机关键零部件的装配误差进行了深入研究,分析了影响发动机动力性能的装配误差因素,并对误差源的传递机理进行了剖析,最终依据发动机关键零部件的偏差信息计算得出气缸壁与活塞的间隙误差。(2)采用CATIA零件设计模块分别建立缸体、缸盖、缸垫、曲轴、连杆等发动机关键零件,并根据发动机关键零部件偏差信息对发动机关键零部件分别进行了理论装配模型和误差装配模型的建立。(3)应用ADAMS分别对曲柄连杆机构的理论模型和误差模型(几何位置误差模型、尺寸偏差模型、刚柔耦合模型)进行运动学和动力学仿真,获得发动机工作时的性能参数及内部的实际工况载荷;将输出的性能参数进行对比分析,获得装配误差对发动机工作性能的影响;而所获得的实际工况载荷则为下一步ANSYS分析结合面分离应力奠定基础。(4)发动机缸体缸盖结合面密封性的有限元仿真分析,由于发动机为大型复杂实体模型,为了减少计算时间,增加工作效率,首先采用有限元前处理功能强大的Hypermesh12.0软件对其进行有限元网格划分,然后再将上一步所获得的发动机实际工况载荷加载到ANSYS中的模型上,并仿真获取发动机缸体缸盖结合面的分离应力,最终根据发动机工况载荷下的结合面分离应力反向求取螺栓预紧力的值。