WP12柴油机机体轻量化设计

发布时间：2023-04-26 04:10

　　WP12柴油机是本公司的重要战略产品之一,根据相关法规和客户需求,轻量化设计势在必行。自制件中气缸体和曲轴箱占发动机总质量的30%,是轻量化设计的关键零部件。本文通过结构分析、竞品分析、CAE分析等方式,采用top-down设计理念,并总结应用了公司产品设计规范及相关设计经验,对WP12产品的气缸体和曲轴箱进行了轻量化和局部强化设计,发动机在能够降低重量30kg的基础上,加强曲轴箱强度和刚度,提高了气缸体的铸造工艺性,增强了产品匹配的结构适应性。本产品降重项目是公司首个批产产品降重项目,可以总结固化多项经验,为后续产品开发轻量化设计提供了指导经验,是基础型产品开发及技术提升项目,对公司产品发展将产生深远影响。

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 问题分析和背景
        1.1.1 相关产品系列及配套领域
        1.1.2 轻量化设计需求
        1.1.3 相关法律法规
    1.2 轻量化设计技术
        1.2.1 整车轻量化技术
        1.2.2 发动机轻量化设计技术
    1.3 机体相关零部件轻量化设计技术
        1.3.1 整机性能与竞品机型对比
        1.3.2 机体结构参数对比分析
    1.4 本章总结
第二章 机体结构设计
    2.1 机体结构设计关键点
        2.1.1 缸盖结构与机体
        2.1.2 缸套结构与机体结构设计
        2.1.3 曲轴箱与机体结构设计
        2.1.4 油底壳结构与机体结构设计
        2.1.5 发动机支撑与机体结构
        2.1.6 齿轮室、前端盖与机体结构
        2.1.7 活塞冷却喷嘴与机体结构
        2.1.8 其他零件与机体结构
    2.2 同类产品设计特点
        2.2.1 雷诺dCi11机体组结构特点
        2.2.2 锡柴CA6DM2机体组设计特点
        2.2.3 MAN D2876机体组结构设计特点
        2.2.4 OM457机体组结构设计特点
        2.2.5 ISG机体组结构设计特点
    2.3 WP12机型机体结构特点
    2.4 本章总结
第三章 机体降重设计
    3.1 设计过程
        3.1.1 Top-Down设计
        3.1.2 骨架模型
        3.1.3 产品设计流程
        3.1.4 产品设计输入
        3.1.5 产品设计过程
        3.1.6 机体要具有合理的裙部轮廓
        3.1.7 机体气缸和水套长度
    3.2 机体设计评价
    3.3 具体结构设计
        3.3.1 气缸体降重设计
        3.3.2 曲轴箱降重设计
        3.3.3 曲轴箱悬置结构评估
        3.3.4 WP12曲轴箱计算分析
    3.4 WP12曲轴箱强化设计
        3.4.1 铸造工艺改进
    3.5 结构计算评估
        3.5.1 主轴承壁计算分析
        3.5.2 机体缸盖一体化计算
        3.5.3 应力载荷及约束条件
        3.5.4 计算工况
        3.5.5 计算结果及分析
    3.6 NVH计算
        3.6.1 计算方法
        3.6.2 声学计算模型
        3.6.3 边界条件
        3.6.4 计算结果及评价
第四章 试验验证
    4.1 整机性能试验
    4.2 整机循环耐久试验
        4.2.1 耐久试验台
        4.2.2 测试环境
        4.2.3 试验内容与项目
        4.2.4 试验结论
    4.3 机体疲劳试验
        4.3.1 机体疲劳试验装置
        4.3.2 试验准备
        4.3.3 试验方法
        4.3.4 试验步骤
        4.3.5 疲劳试验结论
第五章 后续设计改进
    5.1 缸套支撑肩结构改进设计
    5.2 机体上顶板厚度设计
第六章 结论
附录
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
    1. 发表的学术论文
    2. 参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3801714