柴油机的缸内爆发压力一直在不断提高,造成活塞组缸套摩擦副的机械负荷和热负荷大幅度增加。受缸盖螺栓预紧载荷、活塞做周期性的高速往复运动、柴油机缸体的刚度不均匀以及冷却不均匀产生的影响缸套容易产生变形。
对于缸套而言,其在正常工作工况下,受到预紧力、爆发压力、往复惯性力以及活塞侧击力等机械载荷的影响。在进行机械负荷分析时,需要更为完善地考虑缸套在静态和动态条件下,机械负荷对气缸套应力及应变的影响。
影响缸套变形的主要机械载荷因素分别为缸盖螺栓预紧力、缸内爆发压力及主轴承座载荷;影响缸套应力变化的主要机械载荷因素是缸盖螺栓预紧力。
柴油机在冷机工况下,可能会影响气缸套变形的机械载荷包括缸盖螺栓预紧力、主轴承螺栓预紧力及主轴承座轴瓦过盈装配等因素的影响。在正常工作工况下,柴油机气缸内爆发压力对缸套的作用力主要表现四个方面:
(1)气体直接作用在缸套上。
(2)气体作用在缸盖上,通过缸盖螺栓传递到机体从而影响缸套的应力及变形。
(3)气体作用在活塞组连杆组曲轴,通过主轴承螺栓影响机体主轴承座及隔板的应力及变形,使得缸套受到影响。
(4)活塞对缸套产生的侧击力。