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某S195汽缸套退刀槽的改型

时间:2021-10-12 00:31:22 来源:学生联盟网

开发与研究某S195汽缸套退刀槽的改型西南交通大学机械工程研究所 王志远 濮徳璋 程文明义为过渡配合。23摘要针对某S195缸套在退刀槽处断缸的问题,分 析了该缸套I退刀槽处的机械应力以及机械应力与热应力 的耦合结果。选出合适的退刀槽参数.代替原有设计中的 “U”型退刀槽。解决了原汽缸套断缸的问题.提出了缸 套生产流程中精车支撑肩工序应该注意的事项。关键词汽缸套;退刀槽;应力分析;改型中图分类号TK427文献标识码A0引言某主机厂S195汽缸套频繁出现“断缸”问题,用户 称之“掉台”。检査报废缸套后.发现都从支撑肩下端面 与退刀槽交接的地方断裂。检测库存产品与在线产品,符 合国标GB/T 1150-93的要求。用通用有限元软件分析了 不同形状退刀槽的机械应力和热应力后,从分析结果中确 定最优的退刀槽形状。代替了原设计改正后,频繁断缸的 问题得到解决。1选型原图退刀槽是U型(见图1),而国内绝大多数主机 厂汽缸套的退刀槽是圆弧型(见图2)。例如锡柴、大 柴、上柴.玉柴等重型汽午的汽缸奁采用的是圆弧型退刀 槽,而这些重型汽车运行时间长、负载大(因为大多都超 载)却没有反馈回来断缸信息。于是决定将这种S195缸2退刀槽应力分析2.1建模将退刀槽深度D、倒角半径R、角度a设为变虽.建立汽缸套的参数化有限元模型,并将求解全过程制作成 命令流文件。目的是采用统一的求解方式.提高分析数据 的可比性与参数互相组合后新模型的求解效率。考虑到 汽缸套为轴对称体.可简化为平面二维有限元模田.这 样使网格划分更细,求解精度和速度比全模大幅度提高。

  为真实模拟汽缸套装配情况,在汽缸套支撑肩下端面A 处和上、下腰带B、C处与机体的汽缸套孔接触面间建 立接触单元(见图3),其中上、下腰带与机体间配合定图 3 Fig.32.1.1缸套材料及性能耐热硼铸铁,成份为C3l33;Sil79; Mn 0.6-0.8; Sn0.254).35; PW0.12,力学性能灰铸铁 在室温到340T范围内力学性能受温度影响小,El.05E11N-/M2,泊松比取小应变下0.26o机械载荷说明由 于是小型单缸发动机.认为缸套上端面承螺母锁紧力产生 的压强均匀分布。.2.2载荷的确定按照装配与维修要求,每个缸盖螺母施加的预紧力矩 为22Kg-mt换算为2156Nm。总力矩F 螺纹副轴向载荷;知可以近似取0.2,美、日、徳建议知 取 0.15-0.20 之间叽 FT/kT -d67 3757V.d缸盖螺栓公 称直径.0.016mm。4个螺栓总预紧力269 500N,汽缸垫 的承压面积0.027m缸盖垫上压强9.98Mp,也是缸套支 撑肩上端面的压应力。对圆弧型退刀槽分组计算 D退刀槽深度,R退 刀槽底倒角半径,a等效应力。按机械加工中常用的三 种倒角角度a和小口径缸套退刀槽倒角半径R.以及退 刀槽深度D为参数,列表计算退刀槽圆弧上由螺母预紧 力而产生的最大等效应力rMp,(30。情况见表1 ; 45。

  角情况见表2; 60角情况见表3)。表 1a 30MpD mm0.500.600.700.800.5 与 0.8 粋115.2614.8814.5814.326.561.2514.0413.7313.4713.226.211.512.8912.7212.5412.364.291 与 1.5118.3816.9816.2715.86Dmm0.500.600.70V.800.5 与 0.8 差116.1215.6815.3114.987.611.2515.D114.6514.2813.987.361.513.9713.7113.4513.215.751与15差()15.3914.3613.8313.39表 2a 45Mp湖北农机化2008年第4期