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某发动机主轴承内螺纹孔强度分析 蓝宇翔，吕锋，韩闪闪 （广西玉柴机器股份有限公司工程研究院 广西 玉林 537005） 摘要： 本文使用AVL/ Excite软件对某款发动机主轴承进行EHD分析，得到轴承所受力和力矩， 选择相应危险点的曲轴转角，将主轴承映射载荷到有限元网格上，使用Abaqus软件，算出主轴承 座位移，以此作为边界条件，算出主轴承螺纹孔子模型的应力，再通过Femfat对主轴承孔螺纹进 行高周疲劳分析，对结果做出合理评价，提出结构改进建议。 关键词： Abaqus，主轴承内螺螺纹孔，疲劳强度 The main bearing bolt hole thread analysis of a certain engine. Lan yuxiang, LV feng, Han shanshan (Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd, Engineering RD Institute, Guangxi, Yulin 537005) Abstract: main bearing seat displacement to be calculated using Abaqus software. The displacement is then used as boundary condition for the calculation of stress on the main bearing bolt hole threads, and high cycle fatique analysis is then carried out using Femat, the result is assessed, improvement suggestions are then presented Key Words: Abaqus, main bearing bolt hole, fatigue 1 前言 某发动机在耐久性试验中，气缸体主轴承座出现开裂故障，经检查裂源位于主轴承螺栓 孔内螺纹，与主轴承螺栓根部结合位置，由内向外扩展，至气缸体外侧面。由于发动机结构 及受力情况非常复杂，且螺栓孔螺纹应力难于测量，对内螺纹强度通过有限元分析是最好的 手段。 本文通过AVL/ Excite软件对曲轴进行进行多体动力学模拟仿真，得到主轴承EHD力， 并根据所受力和力矩的变化，选取曲轴转角危险点进行有限元计算，将主轴承的油膜压力映 射到主轴承座的轴瓦表面，计算主轴承座的位移，并以此作为主轴承内螺纹的边界条件，计 算强度，并提出改进措施。 —————— 收稿日期：2014-10-16 作者简介：蓝宇翔 （1964—）， 男，广西陆川人，硕士，研究方向为发动机CAE 结构仿真分析，（E-mail）y llanyx@163.com 吕锋（1984—），男，汉族，湖北潜江人，硕士研究生，研究方向为发动机CAE 结构仿真分析， (E-mail)rokielv@163.com 2模型建立与计算 2.1 动力学分析 利用AVL/ Excite软件，算出主轴瓦EHD载荷，如图1～4，主轴承油膜压力如图5～8。 图1 第一轴承载荷 图2 第二轴承载荷 图3 第四轴承载荷 图4 第五轴承载荷 图5 第一轴承1447deg 总压 图6 第二轴承1450deg 总压 图7 第四轴承1811deg 总压 图8 第五轴承1808deg 总压 2.2 有限元分析全局模型 有限元模型包括气缸体、主轴承盖、主轴承螺栓、上主轴瓦、下主轴瓦,由于第2、3、 4 主轴承座结构相同，为了便于计算，分析模型保留第1、2、4、5 主轴承，简化成一个三 缸模型。单元类型为10 节点六面体单元C3D10M，有限元模型见图9。 有限元网格用Simlab 软件划分，在Abaqus/CAE 施加边界，在Abaqus 求解。 图9 有限元全局