本发明专利技术提供了一种气缸套机械应力疲劳试验装置，包括机体，机体上方安装气缸盖，气缸盖上方安装带有液压油通道的喷油器，机体内部还设有被试气缸套和活塞，使得活塞、被试气缸套和气缸盖之间形成密闭空间；机体的中部还安装曲轴，曲轴上的曲轴连杆轴颈和活塞之间通过非标连杆连接，机体的下方固定安装主轴承盖，使得曲轴上的曲轴主轴颈位于机体和主轴承盖之间。本发明专利技术所述的气缸套机械应力疲劳试验装置，能够实现最大气体作用力和最大侧向力同时加载的目的，实现对气缸套的薄壁柱面、支撑肩等不同区域的考核。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机，尤其是涉及一种气缸套机械应力疲劳试验装置。
技术介绍
1、气缸套是发动机的核心零部件，其结构特征为圆筒薄壁结构。在整机工作状态下，受力情况较为复杂，主要承受：缸盖螺栓预紧力、气体爆发压力、机体支反力、活塞侧向力和环组摩擦力。其中，活塞摩擦力影响气缸套的摩擦磨损寿命；气缸套支撑肩在缸盖螺栓预紧力和机体支反力作用下被夹紧固定，气缸套内表面承受气体爆发压力和活塞侧向力共同作用，在气体力作用下呈现“扩胀”的形态，在侧向力作用下，进一步恶化气缸套支撑肩处的受力状态，决定气缸套的机械应力疲劳寿命。在零部件开发过程中，应设计部件耐久性考核试验，且一般情况下，部件疲劳试验的考核较整机工作状态更为严苛，目的是检验零部件本身的结构强度能否满足设计要求，为发动机整机的可靠运行提供支撑。
2、现有技术的缺点在于：
3、现有的气缸套部件疲劳试验方法，大多是针对气体作用力对气缸套的疲劳寿命影响进行考核，而忽略侧向力的影响。此类试验方法由于认为减少气缸套的受力载荷，必然引起考核结果不准确。鲜有的考虑活塞侧向力的试验方法，是通过在活塞顶部切削与气缸中心线成一定角度的斜面来实现侧向力的加载，此方式受限于活塞顶部结构，为减小运动件惯性力，一般的活塞顶部壁厚不会设计的太大，切削后严重影响活塞顶部的可靠性，且存在活塞固有结构无法满足切削角度要求的情况，即活塞顶部被切穿，与内腔贯通，导致方案无法进行。若设计顶部壁厚加厚的非标活塞，则会改变侧向力对气缸套的作用位置。
技术实现思路
>1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种气缸套机械应力疲劳试验装置，以解决现有装置不能实现最大气体作用力和最大侧向力同时加载的问题。2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种气缸套机械应力疲劳试验装置，包括机体，机体上方安装气缸盖，气缸盖上方安装带有液压油通道的喷油器，机体内部还设有被试气缸套和活塞，使得活塞、被试气缸套和气缸盖之间形成密闭空间；机体的中部还安装曲轴，曲轴上的曲轴连杆轴颈和活塞之间通过非标连杆连接，机体的下方固定安装主轴承盖，使得曲轴上的曲轴主轴颈位于机体和主轴承盖之间。
4、进一步的，所述喷油器为非标喷油器，固定于气缸盖的喷油器安装孔之中，其上通过机加工形成液压油通道。
5、进一步的，所述机体与气缸盖按照整机装配关系，中间装配有气缸垫，通过整机用缸盖螺栓相连接。
6、进一步的，所述机体上方内部自外向内依次套接被试气缸套和活塞。
7、进一步的，所述活塞、被试气缸套之间设置有2道密封圈。
8、进一步的，所述机体、主轴承盖和曲轴主轴颈通过主轴承盖螺栓固定连接。
9、进一步的，所述非标连杆的小头通过活塞销与活塞相连接，非标连杆的大头安装于曲轴连杆轴颈之上。
10、进一步的，所述非标连杆的设置使得侧向力的作用位置与整机最大侧向力的位置保持一致。
11、进一步的，所述非标连杆的摆角和长度计算方法如下：
12、s1、依据整机的结构参数中的连杆长度l、曲柄半径r和整机的曲柄连杆机构动力学和运动学的结果，提取整机工作状态下，活塞侧向力最大时刻的连杆摆角β和活塞位移x；
13、s2、为实现气体作用力和侧向力同时最大,分别记为f气max、f侧max，利用动力学关系式，通过公式(1)，计算部件疲劳试验时的非标连杆摆角β1:
14、f侧max＝f气maxtanβ1 公式(1)
15、s3、为实现部件疲劳试验时,侧向力的作用位置与整机最大侧向力的位置保持一致，利用余弦定理，通过公式(2)，计算部件疲劳试验时的非标连杆长度l1:
16、
17、相对于现有技术，本专利技术所述的气缸套机械应力疲劳试验装置具有以下优势：
18、(1)本专利技术所述的气缸套机械应力疲劳试验装置，使用原机的气缸盖、机体和被试气缸套，因此缸盖螺栓的连接系统刚度与整机保持一致，故使用整机的缸盖螺栓预紧规范，确保加载至气缸套支肩的缸盖螺栓预紧力和机体支反力与整机保持一致。
19、(2)本专利技术所述的气缸套机械应力疲劳试验装置，利用通用的动力学计算方法，通过曲轴转角和非标连杆的计算与设计，能够实现最大气体作用力和最大侧向力同时加载的目的，实现对气缸套的薄壁柱面、支撑肩等不同区域的考核。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：包括机体，机体上方安装气缸盖，气缸盖上方安装带有液压油通道的喷油器，机体内部还设有被试气缸套和活塞，使得活塞、被试气缸套和气缸盖之间形成密闭空间；机体的中部还安装曲轴，曲轴上的曲轴连杆轴颈和活塞之间通过非标连杆连接，机体的下方固定安装主轴承盖，使得曲轴上的曲轴主轴颈位于机体和主轴承盖之间。
2.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：喷油器为非标喷油器，固定于气缸盖的喷油器安装孔之中，其上通过机加工形成液压油通道。
3.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：机体与气缸盖按照整机装配关系，中间装配有气缸垫，通过整机用缸盖螺栓相连接。
4.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：机体上方内部自外向内依次套接被试气缸套和活塞。
5.根据权利要求4所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：活塞、被试气缸套之间设置有2道密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：机体、主轴承盖和曲轴主轴颈通过主轴承盖螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：非标连杆的小头通过活塞销与活塞相连接，非标连杆的大头安装于曲轴连杆轴颈之上。
8.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：非标连杆的设置使得侧向力的作用位置与整机最大侧向力的位置保持一致。
9.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：所述非标连杆的摆角和长度计算方法如下：
...
【技术特征摘要】
1.一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：包括机体，机体上方安装气缸盖，气缸盖上方安装带有液压油通道的喷油器，机体内部还设有被试气缸套和活塞，使得活塞、被试气缸套和气缸盖之间形成密闭空间；机体的中部还安装曲轴，曲轴上的曲轴连杆轴颈和活塞之间通过非标连杆连接，机体的下方固定安装主轴承盖，使得曲轴上的曲轴主轴颈位于机体和主轴承盖之间。
2.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：喷油器为非标喷油器，固定于气缸盖的喷油器安装孔之中，其上通过机加工形成液压油通道。
3.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征在于：机体与气缸盖按照整机装配关系，中间装配有气缸垫，通过整机用缸盖螺栓相连接。
4.根据权利要求1所述的一种气缸套机械应力疲劳试验装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，赵志强，文洋，张丽强，狄建兵，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。