发动机正时链的可靠性分析与试验研究

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目前新型发动机的正时传动广泛地采用了链传动,发动机正时链的高速多冲特性、速度与载荷的交变特性对于正时链传动系统及其发动机的可靠性都有着重要影响。   通过对发动机正时链的疲劳和磨损性能及试验方法的分析,根据发动机的实际工况和可靠性要求,提出了正时链的可靠性试验方法。结果表明,正时链的疲劳试验方法针对的主要是链条链板的疲劳强度,正时链的磨损试验方法没有完全考虑正时链传动系统的结构和实际工况,而正时链的可靠性试验方法在试验台上模拟发动机的实际工况进行试验,综合评价正时链的平均寿命和磨损伸长率,能较好地考核正时链的可靠性。   基于多体系统动力学,运用一维动力学分析软件对发动机的配气凸轮轴、液压张紧器和正时链传动系统进行了仿真分析。结果表明,配气凸轮轴的转矩和液压张紧器的张紧力随着发动机转速的升高而波动剧烈,对发动机正时链的可靠性有着重要影响,需要在可靠性试验中加以考虑;多边形效应和周期性的啮合冲击是引起正时链横向振动的主要因为,正时链传动系统的各种动载荷均随着转速的升高而变大,导致正时链的张力波动剧烈,与链轮、张紧臂和导轨的啮合冲击加大,造成链条的工作失效。   设计了发动机正时链的可靠性试验台,试验台适用于不同结构的正时链传动系统,能按正时链的可靠性试验方法,自动调节转速和各项加载参数,来模拟发动机的实际工况。   通过对470Q汽油机的06BT正时链条的疲劳试验和可靠性对比试验,研究了正时链在指定疲劳可靠寿命下的疲劳极限,以及在不同试验方法下进行可靠性试验的磨损伸长率。结果表明,在设计的可靠性试验台上,按可靠性试验方法进行试验时,正时链不仅受到高速多冲特性的影响,还受到凸轮轴转矩和张紧器张紧力波动的影响,链条的振动加剧,铰链副所承受的冲击载荷增大,使得正时链的磨损伸长率较大。  
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