采用體視檢測(cè)、顯微組織觀察、硬度測(cè)試、成分分析等分析方法,對(duì)氣門(mén)彈簧早期失效原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,失效彈簧材料成分和組織基本符合55crsi鋼的技術(shù)要求,預(yù)先存在的裂紋是導(dǎo)致該批試樣提早失效的根本原因。

本文通過(guò)對(duì)氣門(mén)彈簧工作特點(diǎn)及其典型斷裂失效模式的分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)過(guò)噴引起的氣門(mén)彈簧斷裂進(jìn)行了失效分析,并提出了噴丸工藝改進(jìn)意見(jiàn)。

以氣門(mén)彈簧質(zhì)量最小以及防共振性能最好為目標(biāo),以鋼絲直徑、彈簧直徑、彈簧圈數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以彈簧指數(shù)、彈簧強(qiáng)度、彈簧穩(wěn)定性、彈簧尺寸等為約束條件,建立了某內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用遺傳算法求解了優(yōu)化結(jié)果?？紤]制造誤差的影響,應(yīng)用蒙特卡羅方法對(duì)氣門(mén)彈簧的目標(biāo)函數(shù)、約束條件的概率分布特征等進(jìn)行穩(wěn)健性分析。分析表明在給定的制造精度下氣門(mén)彈簧穩(wěn)健性差,合格率低。重新修正制造精度后,氣門(mén)彈簧的穩(wěn)健性能得到了極大的提高。這種方法為氣門(mén)彈簧制造精度的確定提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。

本文以變剛度氣門(mén)彈簧為研究對(duì)象,建立了氣門(mén)彈簧、彈簧座的三維有限元組合模型。使用有限元分析軟件,在考慮各組件接觸關(guān)系的基礎(chǔ)上,對(duì)該氣門(mén)彈簧在不同載荷下進(jìn)行了三維有限元計(jì)算。通過(guò)有限元仿真計(jì)算,快速地得到了變剛度氣門(mén)彈簧彈性特性曲線。并依據(jù)氣門(mén)彈簧應(yīng)力計(jì)算結(jié)果對(duì)該彈簧進(jìn)行了靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度校核。

故障現(xiàn)象:一輛已行駛7萬(wàn)公里的帕薩特轎車,出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速發(fā)抖,排氣管有"突突"聲,并伴有加速不良現(xiàn)象。

油田現(xiàn)場(chǎng)用柴油機(jī)和各種車輛中的氣門(mén)彈簧座是易損零件之一。以往對(duì)其冷擠壓組合凹模設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)法,精確性不高,凹模易損壞。鑒于此,采用優(yōu)化設(shè)計(jì),給出冷擠壓組合凹模優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,導(dǎo)出優(yōu)選組合凹模各圈直徑和過(guò)盈量的計(jì)算式;針對(duì)一種氣門(mén)彈簧座的組合凹模,給出優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。

分析某機(jī)型改進(jìn)過(guò)程中,由于排氣背壓的增加導(dǎo)致氣門(mén)反跳的現(xiàn)象,并對(duì)新機(jī)型重新校核彈簧特性參數(shù);分析了增加彈簧預(yù)緊力對(duì)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性的影響,證明適當(dāng)增加彈簧預(yù)緊力能有效地解決反跳問(wèn)題,并對(duì)整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)特性影響不大。

發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及維修要領(lǐng)

以氣門(mén)彈簧凈質(zhì)量最小、剛度誤差最小為雙優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),考慮可靠性等約束條件,建立了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,用線性加權(quán)組合法對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行處理,采用基于證據(jù)理論和區(qū)間分析的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行求解,得到了有價(jià)值的優(yōu)化方案。設(shè)計(jì)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性和實(shí)用性。

鋼板彈簧折斷原因及提高使用壽命的措施

綜合運(yùn)用機(jī)械優(yōu)化理論的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,通過(guò)分析內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件,建立起以內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧的質(zhì)量、高度及防共振性能為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討,并給出了設(shè)計(jì)實(shí)例。算例結(jié)果表明該方法具有工程實(shí)用價(jià)值。

根據(jù)氣門(mén)彈簧失效機(jī)理和氣門(mén)彈簧的應(yīng)力分析,闡述了與鋼絲軸線呈45°(或135°)方向的殘余應(yīng)力是直接影響氣門(mén)彈簧疲勞性能的因素。采用x射線應(yīng)力測(cè)試儀對(duì)去應(yīng)力退火和噴丸強(qiáng)化處理兩道關(guān)鍵工序中彈簧的內(nèi)、外圈表面和不同噴丸強(qiáng)化處理參數(shù)下次表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行了試驗(yàn),并對(duì)氣門(mén)彈簧進(jìn)行了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況疲勞試驗(yàn)驗(yàn)證,得到了氣門(mén)彈簧在這兩道關(guān)鍵工序中殘余應(yīng)力和疲勞性能的關(guān)系,為今后通過(guò)優(yōu)化工藝來(lái)改善氣門(mén)彈簧的疲勞壽命和性能奠定基礎(chǔ)。

氣門(mén)彈簧是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要元件,其對(duì)疲勞和穩(wěn)定性能的要求非?？量?。概述了氣門(mén)彈簧用鋼的化學(xué)成分、冶煉工藝等對(duì)提高彈簧性能的研究進(jìn)展。著重介紹了硅、錳、鉻、鎳、鉬、鈮及釩等元素對(duì)氣門(mén)彈簧用鋼的強(qiáng)度、疲勞極限以及抗松弛性能的影響,同時(shí)對(duì)冶煉工藝中夾雜物控制技術(shù)以及彈簧鋼表面處理技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。

以氣門(mén)彈簧質(zhì)量最小以及防共振性能最好為目標(biāo),以鋼絲直徑、彈簧直徑、彈簧圈數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以彈簧指數(shù)、彈簧強(qiáng)度、彈簧穩(wěn)定性、彈簧尺寸等為約束條件,建立了某內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用多島遺傳算法得到了全局優(yōu)化結(jié)果。應(yīng)用蒙特卡羅方法,將設(shè)計(jì)變量處理為具有正態(tài)分布特征的隨機(jī)變量,對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健性分析,研究設(shè)計(jì)變量變異對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響。分析表明:在給定的精度下此設(shè)計(jì)結(jié)果不能保證氣門(mén)彈簧的穩(wěn)健性能。應(yīng)用田口方法重新設(shè)計(jì),提高了氣門(mén)彈簧的穩(wěn)健性能。

介紹了蟻群算法的基本原理、模型和算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并對(duì)內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),其計(jì)算結(jié)果表明該方法具有工程實(shí)用價(jià)值.

內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)彈簧是承受高頻振動(dòng)交變載荷的圓柱壓縮彈簧,它的好壞直接關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的工作性能。通過(guò)對(duì)遺傳算法的研究,構(gòu)造了內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)彈簧的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)編碼的方法對(duì)其進(jìn)行了尋優(yōu)設(shè)計(jì)。計(jì)算實(shí)例表明:遺傳算法用于內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)可獲得較好的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果,與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比,該方法具有工程實(shí)用價(jià)值。

對(duì)海上平臺(tái)雙燃料柴油機(jī)氣門(mén)彈簧進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,通過(guò)對(duì)氣門(mén)彈簧材質(zhì)選取、加工工藝、熱處理工藝的策劃研究,理順了制造工藝流程.對(duì)氣門(mén)彈簧進(jìn)行了共振和穩(wěn)性驗(yàn)算,并進(jìn)行了疲勞壽命試驗(yàn),通過(guò)實(shí)際裝機(jī)運(yùn)行,使用效果超過(guò)進(jìn)口氣門(mén)彈簧.

氣門(mén)彈簧多為等螺距螺旋彈簧,一般在一個(gè)氣門(mén)上安裝一個(gè)彈簧。在有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上,為了防止彈簧發(fā)生共振,采用變螺距彈簧(如五十鈴cvr重型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)彈簧);在多數(shù)高速發(fā)動(dòng)機(jī)上則采用雙氣門(mén)彈簧。變螺距氣門(mén)彈簧和雙氣門(mén)彈簧安裝的方法要正確,否則它們不能起到應(yīng)有的作用。1變螺距彈簧氣門(mén)彈簧在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,容易發(fā)生

故障現(xiàn)象：一輛已行駛7萬(wàn)km的帕薩特轎車怠速發(fā)抖，排氣管有“突突”聲，并伴有加速不暢現(xiàn)象。

文章簡(jiǎn)述了柴油機(jī)氣門(mén)彈簧的功用,并針對(duì)氣門(mén)彈簧工作的的惡劣條件下容易產(chǎn)生早期失效,對(duì)氣門(mén)彈簧的工藝流程各階段進(jìn)行了闡述并提出相關(guān)制造工藝注意事項(xiàng)。

本譯文對(duì)鈦合金材料進(jìn)行了機(jī)械性能、疲勞強(qiáng)度和表面處理膜對(duì)提高鈦合金耐磨性的試驗(yàn)，從中找出了制造氣門(mén)彈簧的最合適條件及優(yōu)良的耐磨性表面處理膜。為開(kāi)發(fā)輕量化及小型化的鈦合金材料提供理論基礎(chǔ)。

劣氣門(mén)彈簧引發(fā)的故障一例