柴油机喷油泵传动轴防护罩断裂故障分析及优化

尹晓青，吴明华，康卫超，王继勇，杨金锋

潍柴重机股份有限公司，山东 潍坊 261108

0 引言

汽车、国防、航天等工业的高速发展对发动机的安全性和可靠性提出了越来越高的要求。喷油泵传动轴制约发动机的正常工作，而喷油泵传动轴防护罩又保护喷油泵传动轴的正常运行，对喷油泵传动轴正常工作至关重要[1-2]。但是由于防护罩设计、使用环境恶劣或操作不规范等问题，市场上防护罩出现了诸如断裂等很多问题，防护罩损坏还可引起发动机异响、减震器漏油、发动机动力不足、发动机漏机油、发动机无法启动、喷油泵凸轮轴断裂、喷油泵内漏等其他问题[3]。因此，防护罩的设计改进和正确使用显得尤为重要。

某船用柴油机喷油泵传动轴防护罩发生断裂故障，故障图片如图1所示。

本文中运用Hypermesh、Abaqus以及Femfat等仿真软件，对该断裂传动轴防护罩进行模态、强度以及疲劳计算，找出断裂原因，提出优化方案并进行试验验证，以期解决防护罩断裂问题，使发动机正常工作，并为解决其他防护罩共振提供参考方案。

1 喷油泵传动轴防护罩断裂故障仿真分析

1.1 三维仿真模型

为更好地模拟仿真和对比试验结果，结合发动机本身零部件结构及模态可操作性，以某8缸柴油机喷油泵传动轴防护罩为研究对象，开展仿真计算。柴油机的基本参数如表1所示；仿真计算的三维模型如图2所示，模型包括机体、齿轮室罩壳、喷油泵总成、喷油泵支架、传动轴总成、防护罩以及连接螺栓等。……