重载柴油发动机前支撑有限元模拟分析

1导言 
　　 
　　发起机前支撑是支撑发起机的重要部件，起到发起机本身运送和整车衔接的作用，整车在恶劣路况条件下，上下颠簇，使得发起机前支撑接受循环作用力，其可靠性和疲惫寿数直接影响着发起机的安全衔接和整机的安全运用，本文结合实例，对前支撑进行有限元受力剖析，关于前支撑的规划具有必定的指导意义。 
　　 
　　2模型建立 
　　 
　　2.1前支撑分类 
　　 
　　依照支撑点个数，前支撑可分三点式支撑和四点式支撑。图1是一个常见的重载发起机支撑示意图，前支撑可坐落发起机前端或发起机两边，后支撑坐落飞轮壳或者变速箱上，一般有两个支撑点，因此前支撑支撑点的个数决议了前支撑的分类。前支撑与整车衔接时，一般配有弹性资料做的减振垫，起到减振作用。发起机前支撑为一个支撑点时，即前端有一个减振垫时，叫做三点式支撑;若有两个支撑点，即有两个减振垫时，则叫做四点式支撑。有些有辅助的支撑以减小缸体后端支撑点载荷。三个点确定一个平面，三点式支撑受车架变形的影响小，运动顺从性好，抗改变振动作用好。四点式支撑的稳定性好，能克服较大的改变反作用力，使用较为广泛。


　　 
　　依照资料，前支撑可分为铝质、铸铁和钢构前支撑。铝质前支撑具有分量轻的优点，当对分量要求较高时，能发挥其优势，但由于资料的硬度较低和疲惫寿数较差的原因，在重载发起机上使用较少。铸铁前支撑的资料一般为球墨铸铁QW5O-10，Q朋00一3等，生产工艺简单控制，批量时具有较大的本钱优势，且隔振作用好，是前支撑中使用最为广泛的一种。钢构前支撑一般采用Q235A等资料，钢构前支撑由多个钢板焊接而成，其结构能够依据需求而随意改变，且加工周期短，低产量时具有本钱优势，因此多用于发起机试制阶段。 
　　 
　　这些前支撑现已成功地在实际工作中使用，每种都能在必定的运用条件下发挥其优势。规划者可依据产量和发起机分量及其运用情况，挑选合适的前支撑资料。 
　　 
　　2.2三维模型承认 
　　 
　　在进行规划之前，使用工程师或者规划工程师与整车厂的沟通十分重要，要求充分地了解整车厂的需求，尽量削减因需求不明确而引起的返工。例如减振垫的外形、个数、方位;前支撑、发起机、整车的衔接螺栓的个数和方位等;此外，还需了解整车厂关于前支撑有无特殊要求，例如上面是否需要添加其他的装置孔等，将这些要求作为规划的输入条件。 
　　 
　　依据发起机前端系的空间大小及规划的输入条件进行前支撑规划，得到最初的Pro/E模型，之后必须在整车的模型上进行装置，承认其与其他零件无干与，假如干与的话，需要调整前支撑尺度。本实例的前支撑坐落发起机前端，是四点式支撑，无辅助支撑。结合实际情况，做出的前支撑三维模型如图2所示，并与整车厂承认，无干与发生。 
　　 
　　2.3模型载荷 
　　 
　　发起机、离合器、变速箱、前支撑组成的动力总成经过减振垫装置在整车车架上，在模拟计算过程中，不考虑打火产生的作用力，假设发起机打火产生的力能够被减振垫彻底吸收。前支撑上除了衔接螺栓的预紧力和自重以外，其受力首要来自于由于路况不同而产生的颠颠，表现为发起机上、下、前、后、左、右六个方向上的振动，该激振力以大小不同的载荷加载在模型上，在FEA模拟计算中这个激振力用加速度来表现。即，在有限元模拟计算时，利用加速度来表现发起机所受载荷。