Structural optimization of an engine crankshaft-bearing system based on deformation coordination analysis - You, Xiaomei (Strojniški vestnik, 2026)
V študiji je obravnavana usklajenost deformacij sistema ročične gredi in ležajev motorja in predstavljen pristop na osnovi toleranc za izboljšanje ujemanja togosti. Najprej je bil razvit analitični model zveznega nosilca za določitev reakcij v ležajnih podporah, njegova natančnost pa je potrjena s tridimenzionalnim modelom končnih elementov v najslabših obremenitvenih pogojih. Nato je bila Reynoldsova enačba združena z Gumbelovim robnim pogojem za razlago hidrodinamičnih učinkov. Na podlagi ekscentričnosti ležajne puše je bil nosilni koeficient opisan s prilagoditvijo eksponentne funkcije. Končno je bil oblikovan optimizacijski model zračnosti, pri katerem je relativna zračnost ležaja uporabljena kot projektna spremenljivka, z namenom minimizacije variance pomikov podpor. Rezultati kažejo, da metoda sekvenčnega kvadratnega programiranja po optimizaciji z rojem delcev izboljša usklajenost deformacij za 31 %. Metoda predstavlja praktične in računsko učinkovite smernice za izboljšanje ujemanja togosti in mazalnih lastnosti pri načrtovanju sistemov ročične gredi in ležajev.
Keywords: clearance optimization; crankshaft-bearing system; deformation coordination; hidrodinamično mazanje; hydrodynamic lubrication; optimizacija zračnosti; sistem ročične gredi in ležajev; stiffness matching; structure optimization; strukturna optimizacija; ujemanje togosti; usklajenost deformacij