大功率柴油机飞轮壳优化设计

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第３７卷（２０１５）第５期
柴油机
ＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅ
大功率柴油机飞轮壳优化设计
吕林。张学龙。彭庆永，刘世峰，刘志强
（安徽华菱星马汽车集团股份有限公司，安徽马鞍山２４３０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｏｆａｃｅｒｔａｉｎｌｆｙｗｈｅｅｌ — ｈｏｕｓｉｎｇｗａｓｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｃａｓｔｉｒｏｎｉｎｔｏｃａｓｔａｌｕｍｉｎｕｍ。ｂｕｔｓｏｍｅｏｂｖｉｏｕｓｃｒａｃｋｌｅｓｗｅｒｅｆ０ｌｕｎｄｏｎｔｈｅｃａｓｔａｌｕｍｉｎｕｍｌｆｙｗｈｅｅ１．ｈｏｕｓｉｎｇａｆｔｅｒ３００ｈ０ｕｒｓｃｏｍｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅｔｅｓｔ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｔｅｓｔｓｗｅｒｅｄｏｎｅｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｃｒａｃｋｌｅｓ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅ．
ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓ．Ｔｈｅｎｔｈｅ
关键词：柴油机；飞轮壳；断裂；结构设计；铸造
中图分类号：ＴＫ４２３．３１文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ４３５７（２ｏ１５）０５— ００３７— ０３
Ｆｌｙｗｈｅｅｌ－ｈｏｕｓｉｎｇＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆａＬａｒｇｅＰｏｗｅｒＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅ
ｔｈｅｌｙｆｗｈｅｅ１．ｈｏｕｓｉｎｇｗａｓｓｏｌｖｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅ；ｆｌｙｗｈｅｅｌ－ｈｏｕｓｉｎｇ；ｃｒａｃｋｌｅ；ｓｔｕｃｒｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ；ｃａｓｔｉｎｇ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｎｄｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｒａｃｋｌｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆ
ＬｖＬｉｎ，ＺｈａｎｇＸｕｅｌｏｎｇ，ＰｅｎｇＱｉｎｇｙｏｎｇ。ＬｉｕＳｈｉｆｅｎｇ。ＬｉｕＺｈｉｑｉａｎｇ
（ＡｎｈｕｉＨｕａｌｉｎｇＸｉｎｇｍａＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ，Ｌｔｄ．，ＡｎｈｕｉＭａａｎｓｈａｎ，２４３０００）
摘
要：针对某柴油机飞轮壳由铸铁件改为铸铝件，装机３００ｈ复合循环试验后，飞轮壳出现多处
来自百度文库
明显裂纹的故障，从理论和试验两方面对飞轮壳断裂的原因进行分析。分析结果显示：飞轮壳的结
构设计不合理和铸造缺陷是造成飞轮壳断裂的主因。据此，改进了飞轮壳的结构设计和铸造方法，成功解决了飞轮壳断裂问题。
现飞轮壳两端悬置附近出现明显的断裂裂纹，裂纹
位置如图２中黑色虚线框中所示。
０引言
为实现柴油机轻量化设计，某大功率柴油机飞轮壳由铸铁件改为铸铝件，铸铝飞轮壳装机３００ｈ
复合循环试验后，检查发现飞轮壳上出现多处明显裂纹。本文借助有限元软件ＰＲＯＥＬ１和模态理论 … 以及着色探伤技术，对柴油机飞轮壳断裂失效的原因进行了深入分析，成功地解决了飞轮壳断裂失效
问题。
机后，在台架复合试验中频繁出现飞轮壳断裂问题。飞轮壳在台架上的状态如图１所示，飞轮壳通过左右两端悬置与地面支架连接，固定在试验台架
上。复合循环试验３００ｈ后，检查飞轮壳状态，发