凸轮轴磨损再制造疲劳寿命分析

摘要

为了评估不同磨损状态下发动机凸轮轴再制造修复的可能性，以济柴12V190型柴油发动机的凸轮轴为研究对象，通过有限元方法分别建立了未磨损、局部深层磨损4 mm和整体浅层磨损3%3种状态的凸轮轴模型。基于ANSYS Workbench软件进行瞬态应力分析，探讨磨损对凸轮轴表面应力场的影响，并结合nCode DesignLife软件进行疲劳寿命预测。结果表明：2种不同程度磨损的凸轮轴疲劳寿命均不低于1.8×10⁴ h,达到了再制造所要求的最低使用寿命标准；同时揭示了磨损会削弱凸轮轴的疲劳性能，且局部深层磨损4 mm相较于整体浅层磨损3%,其对寿命的削减作用更为突出。研究证实了在特定磨损条件下凸轮轴再制造的潜力，其结果可为相关再制造工艺的优化设计提供参考。

关键词

内燃机工程 / 凸轮轴 / 磨损 / 再制造 / 疲劳寿命