基于CATIA与ANSYS workbench的四缸发动机曲轴有限元分析

摘要

cqvip:曲轴是发动机的重要组成部件,其结构性能(强度、刚度)直接影响到发动机的动力输出和安全寿命。利用三维建模软件CATIA V5R20建立四缸发动机曲轴的实体模型,并基于有限元分析软件ANSYS workbench完成曲轴的静态性能分析和模态分析。结果表明,曲轴挤压工况的最高应力为82.525MPa,受拉工况最大应力9.7548MPa,均出现在主轴颈-曲拐过渡圆角处,该处为应力较大危险区域。当曲轴通过11阶模态分析时,振动频率高达839.28Hz,最大变形为16.126mm,振动和变形最为严重,可用滚压强化、表面淬火等方法处理。分析结果为曲轴优化设计提供了科学依据,可有效降低曲轴设计与制造成本。