Введение
1. Повышение точности и достоверности расчетов деталей ДВС на стадии проектирования 17
1.1. Обеспечение достоверности расчетов деталей на стадии проектирования 17
1.2. Характеристика эксплуатационных режимов работы тракторных дизелей 22
1.3. Влияние на долговечность деталей ДВС неустановившихся режимов работы 26
1.4. Эксплуатационная надежность и анализ причин отказов деталей КШМ 32
1.4.1. Причины и виды разрушения коленчатых валов 32
1.4.2. Обеспечение надежности демпферов крутильных колебаний 36
1.5. Обзор работ по расчету основных деталей ДВС 43
1.5.1. Исследование напряженно-деформированного состояния коленчатых валов поршневых двигателей 43
1.5.2. Обзор работ по исследованиям концентрации напряжений в коленчатых валах 55
1.5.3. Обзор работ по методам расчета демпферов крутильных колебаний 60
1.5.4. Обзор работ по прогнозированию усталостной долговечности коленчатых валов 64
1.5.5. Краткий обзор работ по использованию конечно-элементных моделей 70
1.5.6. Анализ существующих методов ускоренных испытаний деталей ДВС на долговечность 71
1.6. Основные задачи исследования 73
Разработка моделей силового нагружения и усталостного разру шения при расчете деталей ДВС 77
2.1 Моделирование внешних скоростных характеристик двигателей насталий проектирования 77
2.2. Моделирование регуляторных характеристик дизелей на стадии проектирования 90
2.3. Моделирование показателей цикла двигателя на стадии проектирования по внешней скоростной или регуляторной характеристике 96
2.4. Аналитическое определение нагрузок на детали КТТТМ на неустановившихся режимах 106
2.5. Модели усталостного разрушения при многоосном (многокомпонентном) напряженном состоянии 109
2.6. Анализ конструктивных параметров коленчатых валов ДВС 116
2.7. Математические модели коэффициентов, необходимых при расчетах усталостной долговечности коленчатых валов ДВС 122
2.7.1. Эмпирические зависимости для определения коэффициентов концентрации напряжений в галтели при переходе от щеки в шейку 123
2.7.2. Математические модели коэффициентов, учитывающих концентрацию и неравномерность распределения напряжений в шейках коленчатых валов 130
2.7.3. Определение коэффициентов, учитывающих влияние абсолютных размеров детали 133
2.7.4. Определение коэффициентов, учитывающих состояние поверхности 135
2.7.5. Определение коэффициентов, учитывающих влияние постоянной составляющей цикла напряжений 136
2.7.6. Оценка достоверности коэффициентов связи в приведенных математических моделях 148
2.8. Выводы по главе 150
Демпфирование крутильных колебаний коленчатых валов ДВС ... 152
3.1. Исследование крутильных систем автомобильных и тракторных двигателей 153
3.2. Методика расчета вынужденных колебаний в многомассовой крутильной системе коленчатого вала ДВС от полного спектра крутящего момента 157
3.2.1. Разработка математических моделей для расчета крутильных колебаний 157
3.2.2. Методика и алгоритм расчета набегающего крутящего момента ДВС 165
3.2.3. Выбор оптимального коэффициента демпфирования и коэффициента жесткости упругого слоя демпферов внутреннего трения 171
3.3. Методика расчета вынужденных колебаний в многомассовой крутильной системе коленчатого вала ДВС с демпфером 176
3.4. Методика расчета приведенной двухмассовой системы коленчатого вала ДВС 183
3.5. Расчет конструктивных параметров демпферов крутильных колебаний 192
3.5.1. Определение демпфирующих свойств и коэффициента жесткости резинового слоя 192
3.5.2. Определение вязкости силиконовой жидкости при изменении градиента скорости сдвига и температуры 201
3.5.3. Расчет параметров демпферов крутильных колебаний внутреннего трения 206
3.5.4. Расчет оптимального момента трения жидкостного демпфера 213
3.5.5. Расчет параметров жидкостных демпферов крутильных колебаний 216
3.6. Определение демпфирующих и жесткостных характеристик резинового слоя демпфера внутреннего трения.. 225
3.7. Экспресс-метод оценки параметров жидкостных демпферов крутильных колебаний 232
3.8. Выводы по главе 236
Методики расчета на усталостную прочность коленчатых валов ДВС на стадии проектирования 238
4.1. Определение приведенной изгибной жесткости кривошипа коленчатого вала ДВС 239
4.2. Определение моментов, действующих в опорных сечениях коленчатых валов 247
4.3. Определение нагрузок, действующих на КПІМ 252
4.4. Определения запасов прочности в элементах коленчатого вала при циклическом нагружении 260
4.4.1. Расчет щек 260
4.4.2. Проверка адекватности предлагаемого метода расчета щек 265
4.4.3. Расчет шеек коленчатого вала 273
4.4.3.1. Расчет коренных шеек 273
4.4.3.2. Расчет шатунных шеек 276
4.5. Сравнение предложенного метода расчета коленчатого вала ДВС с расчетами МКЭ по разрезной и неразрезной схемам 279
4.6. Результаты экспериментальных исследований и их анализ 290
4.7. Выводы по главе 295
Методика расчетов долговечности деталей кривошипно-шатунного механизма и их ускоренные испытания 296
5.1. Определение долговечности демпферов крутильных колебаний 296
5.2. Прогнозирования долговечности демпферов на стадии
проектирования 300
5.3. Ускоренный метод оценки долговечности демпферов крутильных колебаний 302
5.4. Оценка усталостной долговечности коленчатых валов на стадии проектирования 312
5.4.1. Оценка усталостной долговечности на основе модифицированной гипотезы Кортена- Долана 312
5.4.2. Вероятностный метод расчета долговечности коленчатого вала 317
5.5. Экспериментальные исследования долговечности колен чатого вала 319
5.5.1. Прогнозирования долговечности коленчатого вала по результатам усталостных испытаний 319
5.5.2. Результаты усталостных испытаний коленчатого вала дизеля Д-144 и их анализ 324
5.6. Выводы по главе 326
Заключение 328
Список литературы
