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汽缸套装配变形量控制的改进发布时间:2010-02-09     来源:在进行汽缸套变形分析时主要考虑如下因素(见附图):机体预紧螺栓的预紧力矩及其预紧工艺;机体水套支撑部(上凸缘)的结构及其刚度;汽缸盖螺栓孔的结构及位置布置;汽缸套的结构和刚度。通过对玉柴M系列柴油机缸孔变形进行分析,提出改进办法如下。
  (1)改进汽缸盖螺栓预紧方法
  该系列柴油机预紧方法为转角法。改进前预紧步骤如下:
  ①各汽缸盖螺栓同步预紧到30N?m。
  ②各汽缸盖主螺栓同步预紧到150N?m,副螺栓预同步预紧到100N?m。
  ③各缸同步松开各螺栓减小预紧力矩,主螺栓松开到120N?m,副螺栓松开到80N?m。
  ④各汽缸盖主螺栓同步转90°,再同步转90°。
  ⑤各汽缸盖副螺栓同步转90°。
 
   改进后预紧矩步骤如下:
  ①所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到50N?m。
  ②所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到100N?m,副螺栓预紧到50N?m。
  ③所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到150N?m。副螺栓预紧到100N?m。
  ④所有汽缸盖螺栓同步交叉松开减小预紧力,主螺栓松开到100N?m,副螺栓松开到50N?m,随后所有汽缸盖主螺栓重新预紧到120N?m,副螺栓重新预紧到80N?m。
  ⑤所有汽缸盖主螺栓先同步交叉转90°,再重复同步交叉转90°。
  ⑥所有汽缸盖副螺栓同步交叉转90°。
  (2)降低汽缸盖主螺栓所受力矩
汽缸盖主螺栓预紧力对汽缸套的变形有十分显著的影响,因此在满足汽缸爆压工作的前提下,可通过增加汽缸盖主螺栓的数量,并保证螺栓孔位置的合理布置,可适当降低各主螺栓受到的汽缸爆压应力,达到适当降低各汽缸盖主螺栓所受力矩的目的。
  (3)提高机体水套支撑部分的强度
机体装配缸盖后,特别是机体水套支撑汽缸套的部位,如附图中“A”部位,如果该部位强度不够将会因缸盖的压力导致汽缸套变形。通过对该点进行受力分析,也证明该点是应力集中点,如果增大该应力集中点“A”部位的R圆角,可达到增加该部位强度的目的,应力会相应减小。
  (4)改进汽缸盖螺栓孔的结构
大量事实证明,汽缸套最大变形大多出现在汽缸套的上端,说明汽缸盖螺栓孔沉孔深度不足,螺栓轴向力主要作用在汽缸套上部,使汽缸套上部受力过大引起变形。因此,在保证水套合理布置的前提下,适当加大螺栓孔沉孔深度能达到减小汽缸套上端变形的目的。在原来的基础上,沉孔加深20mm,并相应增加螺栓、螺纹的长度,可取得良好效果。
  (5)其他
根据经验与对国外一些柴油机的研究发现,缸壁厚度从4mm左右增加到7mm,4阶变形量减小近50%;汽缸套顶部止口厚度从6mm增加一倍,4阶变形量减小接近30%。

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