船用低速單缸柴油機機體設計及結構強度研究.pdf

1、柴油機是一種重要的船用動力來源，柴油機結構的可靠性將直接影響船舶的運行安全。機體組件組成了柴油機的基本支架，它主要用于運動部件和附屬機構的安裝，保證所有部件擁有正確的運轉(zhuǎn)位置。機體組件的強度和剛度是保障柴油機安全可靠運行的基本前提。合理的設計柴油機機體組件的結構，能夠保證它們的強度和剛度需求，因此在設計過程中要進行必要的分析與計算，以便針對設計提出有效的改進和最佳的優(yōu)化意見，最終得到更加理想的機體結構。
　　本文參考國內(nèi)引進許可生

2、產(chǎn)的柴油機機體結構，結合設計要求，重新設計了單缸柴油機的氣缸體、機架、機座。針對平衡系統(tǒng)的安裝和布置提出了兩種方案，并完成了其三維建模。同時也完成了單缸機平衡系統(tǒng)軸系的結構設計，提出了一種可以調(diào)節(jié)平衡軸同軸度的軸承結構，并對平衡軸做了相應的理論強度校核，得出軸是安全的。
　　有限元法是一種被廣泛應用于工程領域內(nèi)的數(shù)值求解法，能夠有效地解決工程中各種復雜的受力問題。本文針對重新設計的兩套柴油機機體組件建立了有限元模型。對單缸機柴油機

3、兩套方案的機體組件在裝配狀態(tài)和最大爆壓狀態(tài)下進行了有限元求解計算。計算結果顯示所有機體組件具有良好的強度和剛度，機體組件在工作過程中不會出現(xiàn)大變形或者斷裂現(xiàn)象。從各組件的應力和位移云圖清楚地看出，危險地帶主要集中在螺栓孔周圍，通過改進螺母結構，增加接觸面積來減少應力集中，對柴油機機體組件的設計和結構優(yōu)化提供了準確的方向。
　　機架在工作過程中除了受到各種裝配力外，還主要受到十字頭滑塊組件往復運動產(chǎn)生的側推力。針對十字頭滑塊側推力單