[发明专利]一种内燃机曲柄销油孔强度的早期计算及修正方法

摘要

本发明请求保护一种内燃机曲柄销油孔强度的早期计算及修正方法。曲轴是内燃机核心零部件之一，必须满足一定的强度要求，尤其在曲柄销油孔处，易于产生应力集中，导致曲轴失效。当前曲柄销油孔直径及角度多是根据经验进行设计，曲轴3D模型完成之后再通过仿真分析进行强度校核，而此时，曲轴的一些主要尺寸早已确定，对于一些由于这些主要尺寸导致的强度问题，需要进行设计变更，优化成本极高。本方法则可以在曲轴设计的早期，主要尺寸确定之后，通过数值方法计算曲柄销油孔强度，对于不满足强度要求的设计方案及时进行优化，避免后期设计变更的风险。

主权项

一种内燃机曲柄销油孔强度的早期计算及修正方法，其特征在于，包括以下步骤：101、选取预先设定好了曲柄销油孔尺寸的内燃机曲柄，对曲柄连杆机构进行运动学分析，计算曲柄销和活塞销的加速度,建立曲柄连杆机构运动学分析坐标系,以中间轴颈轴心处为坐标原点，X轴正方向表示沿曲轴轴颈中心指向飞轮端的方向，Z轴正方向表示沿中间轴颈中心竖直向上，Y轴正方向表示由排气侧指向进气侧的方向，曲轴旋转方向遵循右手法则，起始位置以第一缸曲柄销竖直向上起始；102、根据曲柄销和活塞销的加速度计算公式计算出第i个曲拐中曲柄销和活塞销的在步骤101建立的分析坐标系中的加速度；103、基于步骤101和步骤102计算得到的曲柄连杆机构曲柄销和活塞销的加速度，进行动力学分析，计算第i个曲拐受力情况，将力分解到曲拐方向及曲拐垂直方向；104、根据曲轴尺寸，计算曲轴危险截面属性，包括重叠度U、有效厚度Ymax、有效宽度H、曲柄销油孔处截面面积、抗弯截面模量和抗扭截面模量；105、根据曲轴动力学分析结构，计算曲柄销油孔处安全系数，评估曲柄销油孔处强度水平，选择第m个曲拐对第m个曲柄销油孔进行强度计算，当曲柄销油孔强度强度满足预先设定的强度值时，则不需要修正，否则回到步骤101修正曲轴的尺寸。