综合考虑轴承支承刚度、轴段摩擦状况、曲轴转速波动及缸内爆发压力的影响,建立某凸轮轴动力学模型。基于该模型进行凸轮轴三维瞬态动力学及疲劳安全分析,结果显示凸轮轴最大应力点出现在第1缸轴段的圆角位置,最小疲劳安全系数为3.094。将原瞬态动力学模型的计算结果与不考虑曲轴转速波动时的结果进行比较表明,转速波动的存在可以改变凸轮轴瞬态的动力学状态,在气门全开位置时最大应力点峰值普遍偏小且发动机基频第2阶次对该处应力幅值影响较大℡向力（b）Z向力（c）Y向弯矩（d）X向扭矩图4某凸轮轴轴段动态载荷4凸轮轴有限元计算4.1有限元建模进行凸轮轴动态应力计算时，应建立较为精细的凸轮轴结构有限元模型，保证凸轮轴结构各局部应力梯度分布，避免有限元离散过程造成局部结构的应力失真，对于凸轮轴应力集中部位如凸轮圆角等处的网格应足够细密，以保证能反映出局部细节的实际应力状态。为保证模型和计算结构的准确性本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/  ，凸轮轴疲劳及瞬态-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机对凸轮轴前处理采用8节点六面体单元进行有限元网格划分。划分好的模型如图3所示。网格单元说明如表2所列。凸轮轴的材料参数如表3所列，其中轴段材料为45号钢，皮带轮为粉末冶金。图3凸轮轴有限元模型表2凸轮轴单元类型说明表3凸轮轴材料参数4.2模态分析有限元求解凸轮轴自由模态时无需对其进行自由度约束，设置好材料参数和计算分析步骤即可如图4所示。图4凸轮轴模态试验测点使用单点激励多点响应的方法，对采集到的加速度传感器信号处理后获得振动信息，分析出其模态频率。表4为前9阶模态频率有限元计算结果与试验值的对比。从表4可知，有限元计算结果和试验值之间最大误差仅为-3.97%，满足工程要求，说明该有限元模型可用于仿真分析。表4凸轮轴模态试验与仿真分析结果对比4.3瞬态应力分析瞬态应力分析采用有限元软件进行计算。分析所需的位移边界条件和动力学模型设置一致，如图5所示。图5模型边界约束对轴承段和凸轮轴段中心点通过多点约束（coupkin）单元与各段外表面单元节点连接。为模拟实际轴承，对其中3个滑动轴承段中心点处施加Y、Z向的接地弹簧和阻尼结构单元，弹簧刚度为1.0255×108N/m，阻尼系数为8220N·s/m；皮带轮附近的止推轴承段中心点处用X向的接地弹簧和阻尼结构替代，弹簧刚度为5×105N/m，阻尼系数为6329N·s/m，数值常量与实际滑动及止推轴承一致，则在X、Y、Z3个方向的位移约束均定义完成，从而保证瞬态应力计算时模型不产生刚体位移。由一维动力学模型计算分析即可获得各凸轮轴段处的动态力、弯矩及扭矩等载荷，将其作为激励源分别施加在对应凸轮轴段的中心点处，构建起载荷的边界条件约束，经计算获得瞬态应力响应。通过瞬时模态求解序列完成模型求解，获得结构的瞬态应力响应。图6为凸轮轴转动运行一个周期各节点的最大等效应力分布情况，可见高应力区域出现在第1缸凸轮与轴段的过渡圆角处，应力值为60．876MPa，而45号钢的许用应力凸轮轴疲劳及瞬态-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/