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第 46 卷第 11 期 中南大学学报(自然科学版) Vol.46 No.11 2015 年 11 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Nov. 2015 DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2015.11.010 活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析 潘钟键1, 2 ，何清华 1, 3 ，邓宇 1, 2 (1. 中南大学 机电工程学院，湖南 长沙，410083 2. 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙，410083 3. 山河智能装备股份有限公司，湖南 长沙，410199) 摘要：建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型，分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下，利用 ANSYS 软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位置点的温度进行模拟和测量。研究结果表明：螺纹位置改变后，活塞销孔变形减小 50 μm，活塞销磨损状况得到改善；螺纹位置改变前后燃烧效率没有改变，但在多场耦合作用下，燃烧室中间略有凸起。 关键词：活塞航空煤油发动机；活塞销；销孔变形；多场耦合；燃烧室 中图分类号：V234 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2015)11−4044−05 Deformation analysis on wrist pin bore of aero-piston kerosene engine PAN Zhongjian 1, 2 , HE Qinghua 1, 3 , DENG Yu 1, 2 (1. School of Mechanical and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. Key State Laboratory of High Performance Complex Manufacturing, Central South University, Changsha 410083, China; 3. Sunward Intelligent Equipment Co, Ltd, Changsha 410199, China) Abstract: By establishing mechanics−mathematical model of wrist pin bore installed in aero-piston kerosene engines, the force created by thread connection position between piston crown and piston skirt was analyzed. Under the condition of temperature, thermal stress and mechanical stress coupling, the deformation of the wrist pin hole was analyzed by using ANSYS software. The important point temperatures of combustion chamber and piston skirt after changing thread position were simulated and measured. The results show that deformation decreases 50 μm after changing thread position, and that the wear and tear condition of the wrist pin is improved. The combustion efficiency is not changed, but the center of combustion chamber rises a little under the condition of multi-field coupling. Key words: aero-piston kerosene engine; wrist pin; deformation of wrist pin bore; multi-field coupling; combustion chamber 活塞航空煤油发动机是国际上先进技术，使用煤油作为燃料，该技术对军事和通用航空领域具有重大意义。目前国内活塞航空发动机都是使用航空汽油，还没有活塞航空煤油发动机样机研制的报道 [1] 。活塞 收稿日期：2014−12−13；修回日期：2015−02−20 基金项目(Foundation item)：国家高技术研究发展计划(863 计划)项目(2009AA045103) (Project(2009AA045103) supported by the National High-Tech Research and Development Program (863 Program) of China) 通信作者：何清华，教授，博士生导师，从事智能化工程装备制造和轻型飞机开发研究；E-mail: hqh@sunward.com.cn