轴承座静强度分析报告

发动机主轴承座结构强度分析研究发动机是汽车发动机的核心部件，其可靠性、可操作性以及维护的质量直接关系到汽车的可靠性和使用寿命。

发动机主轴为传动系统中一个重要的零部件，其受力情况直接影响到发动机的整体性能，若主轴承座结构出现强度问题，将对发动机的正常运行造成严重影响。

因此，设计和优化发动机主轴承座结构的强度是重要的研究工作。

1、发动机主轴承座的结构发动机主轴承座是发动机轴系中心枢轴的承支部件，它以内外圆环结构形式，其内圆环和外圆环直接连接在发动机轴系中心部件和外部承支结构上。

主轴承座内圆环一般采用以Cr-Mo合金制成的集成铸铁件，外圆环采用以Ni-Cr合金制成的薄壁环。

主轴承座上装有主轴承，其外圆环和内圆环之间填有易于变形和重新填充的填料，其可根据载荷改变填料的厚度及填料的类型，以缓冲和分散发动机轴系中的冲击力，使发动机轴系的运行更加平稳。

2、发动机主轴承座的强度分析发动机主轴承座的强度是汽车发动机的关键，必须经过合理的分析，以确保其质量和可靠性。

因此，必须对发动机主轴承座的强度进行计算和分析，以便确定它的安全性。

发动机主轴承座的强度分析一般采用有限元分析技术，根据发动机受力情况，建立主轴承座结构的有限元模型，采用有限元软件进行分析，分析结果可以比较贴近实际情况，可以更真实地反映出发动机的受力情况。

同时，也可以对发动机主轴承座结构进行改进，使之具有更好的强度，从而提高发动机的性能和可靠性。

3、发动机主轴承座强度分析方法（1）建立主轴承座结构有限元模型。

在建立模型之前，需要确定发动机主轴承座的材料、结构尺寸及其它结构参数。

建立模型的过程包括：节点定义、单元形状定义、材料参数定义、荷载定义等；（2）计算主轴承座的应力分布。

根据建立的模型，采用有限元软件进行计算，确定发动机主轴承座的应力分布；（3）实验验证。

根据有限元计算结果，通过试验验证主轴承座结构强度。

结论发动机主轴承座结构强度分析是研究发动机性能和可靠性的重要工作，它可以帮助发动机设计者更好地优化发动机结构，以确保发动机的可靠性和性能。

柴油机铸造机体主轴承座结构强度分析及优化王国富;陈元华【摘要】为验证某款新开发的直列4缸柴油发动机主轴承座设计的可靠性，建立了包括气缸体、主轴瓦、轴承盖、曲轴及连接螺栓的发动机主轴承座有限元强度分析模型，运用Abqus和Femfat软件从应力分布、安全系数、轴瓦背压、主轴承孔变形等四个方面进行了强度计算。

针对计算结果中主轴承座安全系数不足的问题，提出了结构改进方案，并重新对改进后的主轴承座进行应力和安全系数计算分析，结果表明，改进方案对疲劳安全系数的提高有明显的效果，满足设计要求。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P123-125)【关键词】气缸体;主轴承座;结构强度;有限元分析【作者】王国富;陈元华【作者单位】桂林航天工业学院汽车工程系，桂林 541004;桂林航天工业学院汽车工程系，桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言主轴承座是发动机机体的重要组成部分，它用来支撑高速旋转的曲轴，承受着剧烈的载荷，这些载荷来自多方面，包括曲轴动载荷、螺栓预紧载荷、轴瓦过盈载荷以及热负荷[1,2]等，受力状态复杂。

主轴承座和主轴承盖接触的部位必然是发动机高速运转中最危险的部位之一，因此，这些部位应具备足够的刚度、强度和动力学特性[3]。

为了验证某款新开发的直列4缸柴油发动机主轴承座设计的可靠性，需要对该柴油机主轴承座进行有限元强度分析。

1 计算模型和边界条件1.1 有限元模型本文建立的有限元计算模型包括气缸体、各主轴承座上下盖、主轴承盖螺柱、主轴瓦、曲轴主轴颈、曲轴后油封座。

建模过程中，忽略部分不重要的倒角，简化轴瓦模型，同时对须重点关注的地方如主轴承主轴承盖的轴承孔附近、主轴承座与主轴承盖的接触面附近、主轴承座孔与轴瓦接触面附近、润滑油孔内表面等适当地加密网格，为保证足够的工程精度，曲轴、主轴瓦有限元模型单元选择8节点六面体单元网络，其它选择10节点四面体单元网格。

轴承座静强度分析报告
一、静强度分析
轴承座不仅为轴提供支撑，还承受轴传递的各种载荷。

一个可靠的轴承座对于减轻轴的偏心振动，保证机械设备的作业具有重要作用。

但由于轴承座的形状复杂，传统的解析法在计算轴承座的承载性能时存在较大误差。

故基于有限元分析软件ANSYS，对搬运设备轴承座的承载特性进展分析。

二、有限元应力分析结果
轴承座材料为Q235，有限元分析过程中材料参数为：
采用自由网格划分：
xiatuwei
以下列图为轴承座约束和载荷分布图：
第一工况作用下的应力显示图：
第二工况作用下的应力显示图：
第三工况作用下的应力显示图：
由以上分析可得：由于所给许用应力为235Mpa，因此只有第一工况符合所给条件，第二第三工况不满足条件，第一三工况下，轴承孔内侧应力分布较均匀，过渡比拟平缓，外侧应力突然增大，最大应力为84Mpa和58456Mpa，第二工况下，由于侧面受压，拐角处应力集中，最大应力为2467Mpa，以上问题在实际应用过程中应注意保护。

三、对轴承座静强度分析的评价
在轴承座的设计制造过程中，应充分考虑上述危险截面的强度，对于重要的部位，尤其是与螺栓相配合的局部，一要保证其加工精度，二要采取措施防止出现应力集中，如
果技术上允许，可以对重要的部位进展局部的热处理，从而增加其强度和硬度，进而提高轴承座零件的性能与使用寿命。

运用ANSYS 15软件，选择适宜的单元类型及材料，以及通过六面体网格划分，设置非线性接触对，施加适当的约束与载荷，对轴承座进展了强度和变形分析，找出了危险截面，提出了一些改良的方法和措施，给实际的工程实际提供了良好的指导意见。

依据试验大纲提供的质量加载方案，对整车有限元模型进行了调整，为了对比强刚度分析的结果，制定了四种模型计算方案,。

侧围玻璃+侧围蒙皮+顶盖蒙皮+前后围玻璃+前后围玻璃=1.06吨，方便描述设为m1，方案如下表所示：
图1 加载方案
分析结果：
选取弯曲和扭转两种工况进行对比，图2为标准状态下弯曲工况的应力图，图3为弯曲工况的应力对比图，图4为标准状态下扭转工况的应力图，图5为扭转工况的应力对比图，从图中可以看出：
1) m1对骨架整体应力影响并不大，前后相差约20Mpa ；
2) 动载荷系数线性放大了应力值，对应力整体分布趋势没有影响。

前部，200kg
中部，600kg 后部，200kg
图2 标准状态下弯曲工况应力图
图3 弯曲工况应力对比
图4 标准状态下扭转工况应力图
方案3
方案4
方案3 方案4
图5 扭转工况应力对比。

轴承分析报告1. 概述本报告对轴承进行了详细的分析和评估。

轴承作为机械设备中的重要组件之一，对于设备的正常运行起着至关重要的作用。

通过对轴承的分析，可以发现其潜在的问题，并采取相应的措施进行修复或维护，以保证设备的稳定运行。

2. 轴承类型和结构根据轴承的不同用途和工作条件，轴承可以分为多种类型，常见的有滚动轴承、滑动轴承、推力轴承等。

滚动轴承由内外圈和滚动体组成，滚动体可以是钢球、圆柱滚子或锥形滚子。

滚动轴承通过滚动体的滚动来减小滑动摩擦，提高效率和承载能力。

滑动轴承由内外圈和一层润滑油膜组成，工作时通过内外圈之间的摩擦减小轴承的磨损。

推力轴承通常用于承受轴向力，它由凸轮、滚针或圆柱滚子组成。

3. 轴承故障类型及原因轴承故障主要分为以下几种类型：3.1 疲劳失效疲劳失效是轴承最常见的故障类型之一。

疲劳失效通常是由于长时间的循环载荷导致的。

频繁的载荷加载和卸载会导致轴承材料的疲劳破裂。

3.2 过载失效过载失效是由于轴承承受了超过其承受能力的载荷而导致的。

超负荷的载荷会导致轴承的破坏或损坏。

3.3 磨损失效磨损失效是由于轴承表面的磨损或磨粒导致的。

磨损可以是由于颗粒污染、润滑不足或使用环境恶劣等原因引起的。

3.4 温度过高轴承在工作过程中会产生热量，如果无法有效散热，轴承的温度会升高。

高温会导致轴承材料的变形和润滑剂的失效，进而引起轴承故障。

4. 轴承分析方法轴承的分析可以采用多种方法，常见的方法包括以下几种：4.1 外观检查通过对轴承的外观进行检查，可以观察到是否有明显的损坏或磨损现象。

外观检查是最直观、简单的一种分析方法。

4.2 振动分析振动分析是通过检测轴承的振动信号来判断其状态的一种方法。

不同故障类型的轴承在振动信号上表现出明显的差异。

4.3 温度监测通过监测轴承的温度变化，可以评估轴承的工作状态。

异常的温度升高可能意味着轴承存在故障。

4.4 声音分析通过对轴承运行时产生的声音进行分析，可以判断轴承是否存在异常情况。

南昌航空大学实验报告课程名称：CAD/CAE软件应用实验名称：轴承座的静力分析指导老师评定：签名：（一）实验目的：掌握创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接），模型体素的合并，基本网格划分、基本加载、求解及后处理。

（二）实验要求：1.了解ANSYS的单元类型以及如何选择单元类型。

2.了解ANSYS分网的几种方法，并应用不同方法进行网格划分。

3.轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及其后处理。

（三）实验内容：/PREP7BLOCK,0,3,0,1,0,3,wpoff,2.25,1.25,0.75wprot,0,-90CYL4, , ,0.75/2, , , ,-1.5 FLST,3,1,6,ORDE,1FITEM,3,2VGEN,2,P51X, , , , ,1.5, ,0 FLST,3,2,6,ORDE,2FITEM,3,2FITEM,3,-3VSBV, 1,P51X WPCSYS,-1,0 WPSTYLE,,,,,,,,0BLC4,0,1,1.5,1.75,0.75 KWPAVE, 16CYL4,0,0,0,0,1.5,90,-0.75 CYL4,0,0,1, , , ,-0.1875CYL4,0,0,0.85, , , ,-2 FLST,2,2,6,ORDE,2FITEM,2,1FITEM,2,-2VSBV,P51X, 3 FLST,2,2,6,ORDE,2FITEM,2,6FITEM,2,-7VSBV,P51X, 5 NUMMRG,KP, , , ,LOW KBETW,7,8,0,RATI,0.5, FLST,2,3,3 FITEM,2,14FITEM,2,15FITEM,2,9A,P51XVOFFST,3,-0.15, ,WPSTYLE,,,,,,,,0FLST,3,4,6,ORDE,2FITEM,3,1FITEM,3,-4VSYMM,X,P51X, , , ,0,0FLST,2,8,6,ORDE,2FITEM,2,1FITEM,2,-8VGLUE,P51XET,1,SOLID187MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,30e6MPDATA,PRXY,1,,SMRT,6MSHAPE,1,3DMSHKEY,0FLST,5,8,6,ORDE,4FITEM,5,3FITEM,5,7FITEM,5,9FITEM,5,-14CM,_Y,VOLUVSEL, , , ,P51XCM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2FINISH/SOLFLST,2,8,5,ORDE,6FITEM,2,15FITEM,2,-18FITEM,2,53FITEM,2,55FITEM,2,57FITEM,2,-58DA,P51X,SYMMFLST,2,6,4,ORDE,6FITEM,2,4FITEM,2,-5FITEM,2,10FITEM,2,113FITEM,2,151FITEM,2,153/GODL,P51X, ,UY,FLST,2,4,5,ORDE,4FITEM,2,9FITEM,2,22FITEM,2,68FITEM,2,75/GOSFA,P51X,1,PRES,1000 FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,36FITEM,2,76/GOSFA,P51X,1,PRES,5000 SOLVEFINISH /POST1/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0/DIST,1,1.08222638492,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1/REP,FAST/TITLE,肖曾 12061210PLNSOL,S,EQVANCNTR,10,0.5（四）实验结果：（五）实验总结：通过本次实验，我深深的感受到了科技的强大魅力，人类智慧的无穷。

发动机主轴承座结构强度分析研究发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。

但在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。

本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。

一、发动机主轴承座结构强度分析研究1。

研究对象及其结构特点二、发动机主轴承座结构强度分析研究2。

试验数据的整理分析三、结论及建议四、结语发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。

但在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。

本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。

发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。

在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。

本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。

一、发动机主轴承座结构强度分析研究1。

研究对象及其结构特点发动机主轴承座是发动机的重要部件之一，它直接支撑着连杆等传动机构，对发动机运转有着至关重要的作用。

但是，随着时代的发展和科学技术的进步，汽车上各种精密零部件越来越多，加剧了发动机轴承座的负荷，且由于汽车零件的大型化和复杂化，给发动机主轴承座带来了较大的负荷。

同时，在制造加工方面，也需要更先进的技术来保证主轴承座的结构强度。

二、发动机主轴承座结构强度分析研究2。

试验数据的整理分析三、结论及建议发动机主轴承座是发动机的重要部件之一，它直接支撑着连杆等传动机构，对发动机运转有着至关重要的作用。

第七章各级轴静强度与疲劳强度校核7.1 行星轮轴轴强度分析轴是齿轮箱传动系统中的关键部件。

在2MW风电齿轮箱中，行星轮轴连接内/外啮合的行星轮，并传递扭矩；太阳轴和中间轴轮毂将扭矩从行星部分传递到平行轮系部分；输出齿轮轴是齿轮箱的输出结构，各轴在风电齿轮箱中均起重要作用。

本章根据2MW风电齿轮箱实际设计图纸，建立整个齿轮箱Romax模型，并依据DIN743-1-2000(轴类零件负载能力计算)标准校核各轴的静强度和疲劳强度。

7.1.1 行星轮轴模型行星轮轴图纸及三维模型分别如图7.1.1所示。

(a) 二维图纸(b三维模型图7.1.1 行星齿轮轴模型各轴段详细参数如表7.1.1。

表7.1.1 轴段参数轴肩从轴基准的偏置距从基准的偏置距基准对象(mm)100轴基准212.00012.000轴肩 13517.000505.000轴肩24555.50038.500轴肩 35557.50040.500轴肩 46582.50025.000轴肩 57584.500 2.000轴肩 68609.00026.500轴肩 79610.000610.000轴基准7.1.2 行星齿轮轴静强度轴静强度校核的目的在于评定轴对塑性变形的抵抗能力，静强度的校核是根据轴上作用的最大瞬时载荷(包括动载荷和冲击载荷)计算的。

在极限扭矩3424.9 kNm时，行星齿轮轴上危险截面的强度计算详细数据如表7.1.2所示。

表7.1.2 危险截面参数表节点指数3σmv (MPa)17.335823节点偏置 (mm)105.000τmv (MPa)10.008842S fatigue 5.127σzdFK (MPa)678.417097S deformation10.879σbFK (MPa)746.258807d (mm)260.000τtFK (MPa)430.852723d i (mm)0.000γFzd,b 1.000A (mm^2)53093γFt 1.000σzdm (MPa)0.126623K2Fzd 1.000σbm (MPa)0.000000K2Fb 1.100τtm (MPa)10.008575K2Ft 1.100σzda (MPa)0.000000σzdmax (MPa)0.126623σba (MPa)66.231225σbmax (MPa)66.231225τta (MPa)0.000000τtmax (MPa)10.008575σzdWK (MPa)361.822452βσzd 1.000σbWK (MPa)361.822452βσb 1.000τtWK (MPa)217.093471βτ 1.000Kσzd 1.000ασzd 1.000Kσb 1.250ασb 1.000Kτ 1.250ατ 1.000σzdADK (MPa)0.000000K10.905σbADK (MPa)339.600125K20.800τtADK (MPa)0.000000K Fσ 1.000ψzdσK0.250K Fτ0.800ψbσK0.250K V 1.000ψτK0.136--由表可知行星齿轮轴的静强度安全系数S=10.879。