基于NSGA-Ⅱ的柴油机主轴承组合结构可靠性提升措施研究

作者：赵鑫; 刘晓勇^*; 苏铁熊; 任日娜; 郭亚新

来源：现代制造工程, 2022, (12): 100-110.

DOI：10.16731/j.cnki.1671-3133.2022.12.015

• 主轴承组合结构
• 可靠性提升
• 快速非支配排序遗传算法
• 多目标优化

针对柴油机功率密度提升带来的主轴承组合结构强度、刚度和接触强度等方面可靠性下降的问题，基于主轴承组合结构典型设计参数对可靠性考察指标的影响规律，提出了主轴承组合结构可靠性提升的有效措施。基于快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对主轴承组合结构进行多目标优化，确定了结构改进设计方案并进行了试验验证。结果表明，增加机体隔板厚度、主轴承盖厚度及侧壁加强筋厚度是提高强度可靠性的有效措施；增加螺栓预紧力是改善主轴承孔刚度可靠性的有效措施；增加主轴瓦装配过盈量是提升接触强度可靠性的有效措施。优化后，机体及主轴承盖强度危险区域的第一主应力分别下降了15.28%和8.26%;主轴承孔失圆度、机体与主轴承盖端面最大接触压力均降低了14.13%。

• 单位
  中北大学; 机电工程学院