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发动机带侧向通孔连接支座结构设计

项目分类:发动机 发布时间:2021-12-04 ID:429901
  • 发动机带侧向通孔连接支座结构设计
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  该零件属于发动机配气与曲柄连杆机构周边的连接支撑类构件,主要应用在中小排量内燃发动机的缸盖周边附属组件安装位,承担摇臂轴支座、管路固定座或传感器安装基座的连接功能,工作环境处于发动机舱内持续高温、存在机油浸润与小幅振动的工况区间。从结构设计逻辑来看,主体采用筒状基座作为核心承载结构,底部为整圈贴合安装面,加工时需要保证平面度公差在0.02mm以内,确保与缸盖或缸体安装面完全贴合,避免出现机油渗漏或者安装应力集中的问题。筒身开设的两个对称侧向通孔,并非等径设计,其中一侧为带沉台的光孔,用于穿装连接螺栓实现零件与基体的锁紧固定,沉台深度需要匹配螺栓头部的高度,保证螺栓锁紧后端面不超出零件外轮廓,避免与周边运动部件发生干涉;

  另一侧的通孔为销轴安装孔,孔壁加工有较高的表面粗糙度要求,用于铰接附属的摇臂或者连杆类传动件,孔的同轴度公差需要控制在0.015mm以内,保证销轴转动时无卡滞、偏磨问题。零件上部的弧形缺口结构,是为了避让发动机运行过程中往复运动的气门挺柱或者凸轮轴凸起部分,缺口的轮廓曲率完全匹配对应运动部件的运动包络线,预留的安全间隙控制在1.5mm到2mm之间,既不会因为间隙过大造成整体结构冗余、增加不必要的零件重量,也不会因为间隙过小在热膨胀状态下出现运动干涉。从安装边界来看,零件整体外径适配发动机缸盖对应的安装座孔位,轴向高度不超出周边气门室盖的安装平面,两个侧向孔的中心距严格匹配对应连接件的安装尺寸,

  不需要额外调整周边管路或线束的走向即可完成装配。设计过程中针对零件的受力情况做了局部加厚处理,筒身与底部安装面的过渡位置采用R3的圆角过渡,避免应力集中在长期振动工况下出现疲劳裂纹,同时在非配合面做了轻量化的壁厚减薄处理,在保证结构强度满足1.5倍额定载荷冲击要求的前提下,尽可能降低零件自身重量,减少发动机整体的往复惯量。零件的材质适配工况要求,可采用球墨铸铁或者铸铝加工,铸铝版本需要在销轴孔位置镶嵌钢质衬套,避免长期转动磨损造成孔位扩径失效,铸铁版本则可以直接通过热处理提升孔壁表面硬度,满足长期耐磨使用需求。

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