浅析发动机连杆的仿真分析要点

面的应力σ。

其中（
式中r为曲柄半径；n为曲柄转速；
为连杆中心距，用标准常用单位。

任意截面应力
为截面惯性距
为小头横截面积，y、r、w见图1。

连杆大头应力
连杆大头应力计算方法与连杆小头的相同，
的惯性力比连杆小头的大，要同时考虑连杆产生的往复力和旋转惯性力的作用。

连杆杆身应力性力引起的弯曲应力可忽略不计。

由压缩上止点时的气体压力及排气上止点时的惯性力引起的杆身应力分别为：对连杆杆身进行强度校核时，通常按杆身的双应力幅大小来判断，连杆杆身的双应力幅由下式进行计算：
式中F p为气缸最大压力，A s为杆身最小截面积。

2.1.4连杆强度评估
判断连杆的设计是否安全，主要依靠大小头典型部位的最大应力及杆身的双应力幅。

各典型部位的许用应力见表。

表中的应力集中处指开孔区或大小头与杆身的过渡区等。

考虑应力集中的许用应力要小的多。

图2
2.2动态分析
连杆疲劳强度分析：
①分析输入。

有限元计算相关输入参数如表2所示。

轴瓦、衬套的过盈量以及间隙量如表3所示。

图1
图5
表2
密度
（g/cm 3）弹性模量MPa
泊松比SCM435SCM4207.877.877.837.857.847.87
2130002110002190002100002100002110000.2860.2770.2670.270.2780.277
轴瓦、衬套的过盈量以及间隙量
衬套与连杆直径过盈量衬套与活塞销间隙轴瓦与连杆直径过盈量
轴瓦与曲轴间隙
0.032-0.085mm 0.005-0.011mm 0.04-0.082mm 0.026-0.042mm
连杆有限元疲劳强度分析由螺栓预紧力工况、
装配工最大爆发压力工况、惯性力工况组成，
通过各工况计算结果判定连杆是否满足静强度要求，
通过工况联合得到连杆的平均应力及应力幅值，用FAMFAT 软件求解连杆的判断连杆是否满足疲劳特性。

连杆分析模型包括连杆体、
连杆盖、连杆螺栓、轴瓦、算时间，
只对1/2分析模型进行有限元分析即可。

图3
④边界条件处理。

连杆疲劳强度分析边界条件处理如图4、图5。

⑤计算及分析结果。

通过计算分析，可以得出连杆在最大爆发压力工况下
的应力结果、变形结果以及疲劳结果，
当连杆最小安全疲劳因子大于等于1.6时，连杆满足疲劳特性要求。

3试验、出厂检验和台架测试3.1出厂检验
检测清单如表4。

表4
序号检测项目
检测方法
123456789外观材料成分金相组织硬度机械性能金属流线磁粉探伤
全尺寸（线性尺寸、
形位公差）粗糙度目视光谱分析金相显微镜布氏硬度仪万能材料试验机金相显微镜磁粉探伤仪
图4。