基于ANSYS的6110曲轴疲劳分析

sunny2008

摘　要:曲轴主要承受交变的弯曲-扭转载荷和一定的冲击载荷，轴颈表面还受到磨损。主要失效方式是疲劳断裂和轴颈表面的严重磨损。因此对轴颈进行中频感应淬火强化处理，主要使圆角处产生残余压应力和淬硬层，来提高曲轴的疲劳强度和抗磨损能力。由于在线测量温度、组织、应力在当前技术条件下是不可能的，有必要借助计算机模拟技术的强大计算功能，进一步了解、改进淬火工艺，满足提高曲轴疲劳强度和耐磨性的要求。本文利用软件ANSYS建立6110钢曲轴的二维轴对称模型，利用其热固耦合功能对连杆轴颈感应淬火过程进行了模拟，计算了淬硬层厚度和淬火后的残余应力分布。然后利用ANSYS疲劳分析模块对淬火前和淬火后曲轴进行疲劳分析，计算结果表明：淬火使圆角产生的残余压应力确实显著提高了曲轴的疲劳强度，模拟可信。