基于有限元分析的柴油机油底壳加工变形研究

左 峰 程敢峰

(中车戚墅堰机车有限公司 江苏 常州 213011)

0 引言

机体和油底壳作为柴油机的关键核心零部件之一，其精度的保证，对整个柴油机的组装运行乃至整个机车的运行至关重要，其关键尺寸，必须得到保证方能确保柴油机运行过程中的稳定性[1-2]。

280系列柴油机油底壳总长接近4 m，由前后端板、中间壳体组焊而成，属于钢结构薄壁件。在柴油机组装时，油底壳前后端面与机体前后端面应平齐，并保证机油泵孔中心距，才能满足密封和齿隙要求，保障柴油机平稳运行。

油底壳作为薄壁件，其平面度、长度尺寸、孔系位置度等关键精度一直以来都是难点，尤其是加工过程中的变形对精度的影响，成为关键要素。缺少系统的理论计算、分析，没有防变形手段和措施[3]。

1 油底壳结构和压装分析

1.1 油底壳结构分析

油底壳由自由端板、输出端板、中间侧板和底板组成(见图1)，自由端板上机油泵孔主要固定机油泵齿轮，为柴油机供油，自由端板前端面与机体前端面平齐，前端罩壳密封，输出端板与机体后端面平齐，后端罩壳密封，如图2所示。油底壳主要精度项点为自由端板内机油泵孔、油底壳总长、在中间底板上的定位销孔和中间底板的平面度。

图1 油底壳结构图

图2 机体与油底壳安装结构图

1.2 油底壳关键精度

总长：(3 040±0.05)mm；机油泵孔的位置度：ø0.05 mm； 定位销直线度：0.02 mm；定位销位置度：ø0.05 mm。

2 既有加工工艺精度分析

目前油底壳加工分粗加工和精加工。粗加工在龙门铣床负责前后端面和上平面及侧边的加工，落地镗床负责机油泵孔粗镗；……