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       發(fā)動機(jī)主軸承壁是整個曲軸連桿機(jī)構(gòu)的支撐部件。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，主軸承壁除了受到螺栓預(yù)緊力、軸瓦過盈量等裝配載荷作用外，還承載著曲軸連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動與缸內(nèi)燃燒壓力形成的交變載荷作用。因此，主軸承壁是發(fā)動機(jī)最危險的部位之一，其強(qiáng)度甚至決定了整個發(fā)動機(jī)缸體的強(qiáng)度與使用壽命。采用有限元分析對主軸承壁進(jìn)行強(qiáng)度分析已成為發(fā)動機(jī)開發(fā)設(shè)計過程中的必經(jīng)環(huán)節(jié)與必要手段。目前的主軸承壁有限元分析模型通常采用局部模型，在計算分析中僅通過1個相關(guān)系數(shù)來修正相鄰2缸發(fā)火間隔及壓力連續(xù)爆發(fā)對主軸承壁的影響，使局部模型分析結(jié)果的直觀性與準(zhǔn)確性大大降低。本研究針對某新開發(fā)的4缸直列柴油機(jī)，建立了包含完整機(jī)體、簡化缸蓋、主軸承蓋、主軸瓦、主軸承蓋螺栓、缸蓋螺栓的接觸關(guān)系模型，進(jìn)行主軸承壁的強(qiáng)度分析，為確定該柴油機(jī)主軸承壁設(shè)計的可靠性提供依據(jù)。
       局部模型是從缸體實(shí)體模型上切出某一主軸承座進(jìn)行建模，確定邊界條件并進(jìn)行有限元計算。主軸承壁載荷邊界通常有裝配載荷、工作載荷與熱載荷。裝配載荷是由連接螺栓的預(yù)緊力與主軸瓦的裝配過盈量引起的。工作載荷由缸內(nèi)燃燒壓力與曲拐的慣性力所產(chǎn)生的，缸內(nèi)燃燒壓力與曲拐慣性力通過曲軸傳遞至主軸瓦，再通過主軸瓦的油膜壓力作用在主軸承上。當(dāng)缸體采用鑄鐵材料時，由于曲軸箱的溫度不是很高，且鑄鐵材料的熱膨脹系數(shù)較小，主軸承壁的熱應(yīng)力和熱變形都很小，可以不考慮熱載荷。
       但當(dāng)缸體采用鋁合金材料、主軸承蓋裝有鑄鐵鑲塊時，由于2種材料的熱膨脹系數(shù)差距很大，會導(dǎo)致主軸承壁的局部區(qū)域出現(xiàn)高應(yīng)力集中現(xiàn)象，就必須考慮熱載荷。裝配載荷對各個主軸承而言是一致的，對局部模型沒有影響;而發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火順序與間隔則使各個主軸承的工作載荷存在差異。對于采用1-3-4-2點(diǎn)火順序的直列4缸機(jī)，主軸承2和4相鄰2缸的發(fā)火間隔為1800，受相鄰2缸連續(xù)燃燒壓力的影響，最大主軸承載荷相比而言最大；第3主軸承相鄰2缸發(fā)火間隔為3600，受相鄰2缸發(fā)火爆壓的影響不是連續(xù)的，有間隔，所以最大主軸承載荷偏��；而第1、第5主軸承處于曲軸的兩端，只受單缸的燃燒壓力影響，最大主軸承載荷也偏小。由于各個主軸承油膜壓力不同，油膜壓力的交變性也是主軸承壁疲勞強(qiáng)度的關(guān)鍵影響因素，因此，采用局部模型已不能完全反映主軸承壁的實(shí)際受力狀態(tài)，也降低了分析結(jié)果的直觀性與準(zhǔn)確性。