汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107871027A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201610851683.0(22)申请日2016.09.27(71)申请人华晨汽车集团控股有限公司地址110044辽宁省沈阳市大东区东望街39号法律事务处(72)发明人徐小彬乔鑫刘志鹏李一唐浩(74)专利代理机构沈阳科威专利代理有限责任公司21101代理人杨滨(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法(57)摘要本发明提供一种汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法，主要包括以下步骤：确定发动机及连杆组件相关三维几何参数，以及连杆系零部件连杆、活塞销座等零部件的相关信息，建立一维曲轴动力学分析模型，将曲轴3D模型划分成封闭的面网格，输入飞轮与减振器的几何参数、质量、转动惯量等参数装配，得到具有刚度矩阵和质量矩阵的shm文件计算应用；输入发动机缸压曲线，动力学仿真分析，得出1000rpm-6000rpm转速下的飞轮端最大动态扭转图，本发明的有益效果是：采用了本发明的分析飞轮螺栓方法后，可以快速准确得出发动机运转时各转速的最大动态扭矩，引入VDI标准可以更全面更准确的校核飞轮高强度螺栓的受力情况。CN107871027ACN107871027A权利要求书1/1页1.一种汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法，其特征在于：采用的分析方法步骤如下：（一）、建立曲轴数据的有限元模型，运用ExciteDesigner建立曲轴系的一维扭振模型；（二）、确定发动机的基本参数，输入连杆、活塞的基本几何参数等数据；（三）、将曲轴3D模型划分成封闭的面网格，然后用Autoshaft模块识别出CFF文件，在利用ShaftModeler模块输入飞轮与减振器的几何参数、质量、转动惯量等参数装配，得到具有刚度矩阵和质量矩阵的shm文件计算应用；（四）、模型中的连接副均采用Genericjoint，输入各个转速下发动机的缸压曲线，进行动力学仿真分析；从仿真结果中，得出1000rpm-6000rpm转速下的飞轮端最大动态扭转图，从而得到最大动态扭矩值为681.9NM；（五）、应用VDI2330标准，根据螺栓的所受扭矩值选取螺栓型号；（六）、应用VDI2230标准对飞轮螺栓进行校核；（七）、对结果进行评价，如满意，完成分析，如不满意，对曲轴系的扭振进行优化，返回第一步，直到分析结果满意为止。2CN107871027A说明书1/2页汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法技术领域[0001]本发明涉及汽车制造领域，具体说是一种汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法。背景技术[0002]发动机中各个部件装配中重要的联接方式是螺栓联接。为了达到发动机指定输出扭矩值的飞轮端，与曲轴端的牢固结合，防止飞轮与曲轴端端面发生相对滑动，需要对飞轮螺栓预紧校核。[0003]飞轮螺栓预紧力的大小以及预紧力的状态，直接影响到发动机动力源输出的工作效率，如果预紧力过小，飞轮与曲轴端面之间的摩擦力随之较小，导致飞轮与曲轴发生相对滑动，不能保证飞轮的存储作功冲程的功用，失去了克服辅助冲程的阻力，使曲轴不能均匀的运转，严重情况下将导致曲轴断裂，反之，预紧力过大，将导致螺栓屈服失效，最终导致螺栓断裂，曲轴与飞轮联接失效。发明内容[0004]针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种高效准确分析飞轮高强度螺栓的分析方法，本发明通过将VDI标准与多体动力学分析相结合，运用多体动力学分析方法计算出螺栓所受的最大动态扭矩。[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：该一种汽车发动机飞轮高强度螺栓强度的分析方法，其技术要点是：采用的分析方法步骤如下：一、建立曲轴数据的有限元模型，运用ExciteDesigner建立曲轴系的一维扭振模型；二、确定发动机的基本参数，输入连杆、活塞的基本几何参数等数据；三、将曲轴3D模型划分成封闭的面网格，然后用Autoshaft模块识别出CFF文件，在利用ShaftModeler模块输入飞轮与减振器的几何参数、质量、转动惯量等参数装配，得到具有刚度矩阵和质量矩阵的shm文件计算应用；四、模型中的连接副均采用Genericjoint，输入各个转速下发动机的缸压曲线，进行动力学仿真分析；从仿真结果中，得出1000rpm-6000rpm转速下的飞轮端最大动态扭转图，从而得到最大动态扭矩值为681.9NM；五、应用VDI2330标准，根据螺栓的所受扭矩值选取螺栓型号；六、应用VDI2230标准对飞轮螺栓进行校核；七、对结果进行评价，如满意，完成分析，如不满意，对曲轴系的扭振进行优化，返回第一步，直到分析结果满意为止。[000