[發明專利]一種汽車發動機主軸承蓋螺栓選型及校核方法

有效

• 申請號: 202011241810.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112528425B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張繼楊;唐元媛;黃洪浪;王靜秋;徐天添
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F111/10;G06F119/14;G06F119/18
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發明涉及一種汽車發動機主軸承蓋螺栓選型及校核方法，屬于車輛制造技術領域。本申請提供的方法通過發動機的最大爆發壓力，獲得發動機最大工作載荷并進一步獲得主軸承蓋的軸瓦的最大動載荷，且考慮靜態裝配條件下，主軸承瓦防止張開所需的預緊力，根據軸力衰減確定的預定安全系數，簡化至單顆螺栓使軸瓦緊固所需提供的預緊力，隨后對螺栓進行正向選型，再考慮螺栓在量產狀態下，多批次螺栓之間其規格和尺寸、摩擦系數散差、屈服強度散差以及實際情況，精準得到螺栓的實際最大預緊力以及實際最小預緊力計算，最后進行校核。該方法能準確對汽車發動機主軸承蓋螺栓進行正向選型，方法簡便且考慮完善，選出來的螺栓更符合汽車發動機運行的實際情況。

技術領域

本發明屬于車輛制造技術領域，特別涉及一種汽車發動機主軸承蓋螺栓選型及校核方法。

背景技術

主軸承蓋螺栓主要用于發動機缸體、曲軸、主軸瓦及主軸承蓋之間的緊固連接，通過擰緊對主軸承蓋產生均勻、適當的軸向預緊力，對曲軸在氣缸體上進行支撐及定位。發動機在運轉過程中，通過主軸承蓋螺栓的緊固作用，使主軸承蓋不易松脫；并使主軸承孔與曲軸主軸承直徑產生適當、均勻的潤滑油膜間隙，保證曲軸高速運轉時的可靠性和耐久性。主軸承蓋螺栓要用足夠的剛度及疲勞強度克服缸內燃燒壓力產生的負荷、曲柄連桿組件的往復慣性力及未平衡的離心力，否則極易出現主軸承蓋松脫、曲軸主軸承磨損、甚至導致發動機損壞等故障。因此，主軸承蓋螺栓屬于發動機關鍵零件。

但是現有技術中的主軸承蓋螺栓設計方法不夠完善，從而導致主軸承蓋螺栓在使用過程中存在安全風險。

發明內容

本發明提供一種汽車發動機主軸承蓋螺栓選型及校核方法，用于解決現有技術中的主軸承蓋螺栓設計方法不夠完善而導致主軸承蓋螺栓在使用過程中存在安全風險的技術問題。

本發明通過下述技術方案實現：一種汽車發動機主軸承蓋螺栓選型及校核方法，包括：

根據所述發動機最大爆發壓力獲得所述發動機最大工作載荷；

根據所述發動機最大工作載荷獲得所述主軸承蓋上的軸瓦的最大動載荷；

獲得所述主軸承蓋上的軸瓦防張開所需的預緊力；

根據所述軸瓦的最大動載荷和所述軸瓦防張開所需的預緊力，獲得單顆螺栓需提供的預緊力；

根據預定安全系數以及所述單顆螺栓需提供的預緊力，獲得單顆螺栓使所述軸瓦緊固所需的預緊力，所述預定安全系數為據所述螺栓使用過程中的軸力衰減確定的；

根據所述主軸承蓋的螺栓裝配邊界條件和所述單顆螺栓使所述軸瓦緊固所需的預緊力來初步選定螺栓型號；

結合螺栓量產狀態下，多批次螺栓之間其參數存在散差，根據所述選定螺栓型號對應的螺栓的最小屈服強度以及最大摩擦系數獲得所述螺栓的實際最小預緊力，并根據所述螺栓的最大屈服強度以及最小摩擦系數獲得所述螺栓的實際最大預緊力；

根據所述螺栓的實際最小預緊力以及所述單顆螺栓使所述軸瓦緊固所需的預緊力，獲得所述螺栓的實際安全系數，并將所述螺栓的實際安全系數與所述預定安全系數進行比較；

根據所述螺栓的實際最大預緊力以及所述主軸承蓋與所述螺栓頭部之間的承壓面積獲得所述主軸承蓋與所述螺栓頭部相接的承壓面接觸應力，并將所述主軸承蓋與所述螺栓頭部相接的承壓面接觸應力與所述主軸承蓋制造材料的許用接觸應力進行比較；

在所述實際安全系數大于所述預定安全系數時，并且所述主軸承蓋與所述螺栓頭部相接的承壓面接觸應力小于所述主軸承蓋制造材料的許用接觸應力時，確定選定螺栓型號合格。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述根據所述發動機最大爆發壓力獲得所述發動機最大工作載荷，具體為：