图12 动轴瓦载荷工况下轴瓦孔在Y向变形

图13 动轴瓦载荷工况下轴瓦孔在Z向变形

    轴瓦孔的变形会影响到最小油膜厚度，因此对它的变形估算很重要。对螺栓装配载荷工况引起的变形可以不予考虑，因为在装配螺栓后要对轴瓦孔进行机加工，变形被排除。对轴瓦进行装配引起的变形在各方向基本均匀，因此不作重点考虑。对动轴瓦载荷工况引起的变形，轴瓦孔在Y向的变形是3.47μm，在Z向是25.5μm，轴承间隙是40μm，变形远小于间隙，可以保证最小油膜厚度，如下文中图17、图18所示。

    2.应力结果

    如图14～图16所示，为螺栓预紧力等于45.5KN时框架和缸体的应力（Von Mises stress）分布。

图14  框架和缸体的整体应力分布

图15  框架局部应力分布

图16  框架局部应力分布

    如图17～图19所示，为螺栓预紧力等于43KN时框架和缸体的应力（Von Mises stress）分布。

图17 框架和缸体的整体应力分布

图18 框架局部应力分布

图19 框架局部应力分布

    如上文中图14～图19所示，在框架与缸体之间以及螺栓与框架缸体接触面上压应力很大，这是由于计算是按照材料的弹性假设进行的，没有考虑材料的塑性变形，因此应力值很大，但不会引起失效。

    如图15、图18和图16、图19所示，A处和B处应力值大于250MPa，超过了材料的强度极限，因此建议加大这两处的R值，以降低应力集中。在框架和缸体的其余部位，应力值都小于材料的强度极限250MPa，因此在此工况下强度满足要求。

    如图20～图22所示，为轴瓦过盈量等于66μm框架和缸体的应力（Von Mises stress）分布。

图20  框架和缸体的整体应力分布

图21  框架和缸体局部应力分布

图22 框架和缸体局部应力分布

    如图21所示，过盈量为66μm时应力最大值出现在缸体部分的油道孔处，应力值为165MPa，小于材料强度极限250MPa，满足要求。但是，还是建议此处的尖边增加倒圆，以降低应力集中。
如图23～图25所示，为爆压等于70bar时框架和缸体的应力（Von Mises stress）分布。

图23  框架和缸体的整体应力分布

图24  框架和缸体局部应力分布

图25  框架和缸体局部应力分布

    如图23～图25所示，应力最大值出现在缸体与框架接触的区域，其值为102MPa，小于材料强度极限250 MPa。

    3.轴瓦的背压

    轴瓦装配载荷工况下轴瓦的背压分布，如图26所示。

图26  过盈量为66μm时轴瓦的背压

    如图26所示，轴瓦大部分区域的背压为12MPa～21MPa，这个压力已经足够阻止轴瓦与框架及缸体之间的相对移动。

五、结论

    通过分析可得出以下结论。

    1.如图15、图18和图16、图19所示，A处和B处应力值大于250MPa，超过了材料的强度极限，因此建议加大这两处的R值，以降低应力集中。

    2.根据上述分析，框架和缸体的应力值在各工况下都小于材料的强度极限，满足静强度要求。

    3.轴瓦孔的变形满足要求。