(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211219093.8 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 李慧　康黎云　杨武　唐朝阳　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 李勇 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种活塞火力岸型线设计方法、 系统及电子 设备 (57)摘要 本发明公开了一种活塞火力岸型线设计方 法、 系统及电子设备， 其包括如下步骤： S1， 进行 活塞温度场分析和活塞自由膨胀分析， 获取活塞 火力岸外圆面的热膨胀量和活塞裙部基本径的 热膨胀量y3； S2， 获取活塞在最大侧向力工况下 裙部主推力侧基本径的压缩量y4和活塞在最小 侧向力工况下裙部副 推力侧基本径的压缩量y5； S3， 基于活塞偏转角， 计算得到火力岸因活塞转 动而发生的径向位移y6； S4， 根据火力岸与裙部 的直径公差带确定尺寸公差链y7； S5， 基于S1～ S4获取的数据， 计算得到活塞火力岸型线的设计 参数。 通过解析法计算得到 火力岸在工作状态的 变形情况， 并在保证计算精度的同时， 高效地设 计出性能良好的活塞火力岸冷态型线， 防止活塞 头部敲缸、 拉缸和磨损。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115455612 A 2022.12.09 CN 115455612 A 1.一种活塞火力 岸型线设计方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1， 进行活塞温度场分析和活塞自由膨胀分析， 获取活塞火力岸外圆面的热膨胀量和 活塞裙部基本径的热膨胀量y3； S2， 获取活塞在最大侧向力工况下裙部主推力侧基本径的压缩量y4和活塞在最小侧向 力工况下裙部副推力侧基本径的压缩量y5； S3， 基于活塞偏转角， 计算得到火力 岸因活塞转动而发生的径向位移y6； S4， 根据火力 岸与裙部的直径公差带确定尺寸公差链y7； S5， 基于S1～S4获取的数据， 计算得到活塞火力 岸型线的设计参数。 2.根据权利要求1所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于， 所述步骤S1具体为： 建立活塞有限元模型， 在最大热负荷工况下， 对活塞有限元模型进行温度场分析和受热自 由膨胀分析,提取活塞有限元模型受热自由膨胀后的位移结果， 对位移结果进行傅里叶和 反傅里叶变化， 剔除刚性位移， 得到活塞火力岸外圆面热膨胀量和活塞裙部基本径的热膨 胀量； 火力岸主推力侧最上端的热膨胀量记为y11， 火力岸主推力侧最下端的热膨胀量记为 y21， 火力岸副推力侧最上端的热膨胀量记为y12， 火力岸副推力侧最下端的热膨胀量记为 y22。 3.根据权利要求1或2所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于， 所述步骤S2具体 为： 建立包括活塞、 活塞销、 连杆和缸套的有限元模型， 根据缸压曲线和曲柄连杆机构的参 数确定活塞最大侧向力和最小侧向力工况下， 连杆 的转角和缸压值； 将连杆转过相应的角 度， 缸压通过面压作用在活塞顶面； 活塞销中段设置一控制节点， 该控制节点与活塞销中段 内部节点的位移进行耦合； 控制节点沿主、 副推力侧的位移为活塞裙部 压缩量。 4.根据权利要求1或2所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于， 所述步骤S3具体 为： 根据活塞的几何尺寸和绕销孔中心转动的角度， 求得火力岸因活塞转动产生的径向位 移y6， 其中， D为缸径， e为活塞销偏心 距离， h为压缩高， θ 为偏转角。 5.根据权利要求1或2所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于： 所述步骤S3中偏 转角的取值范围基于数据库所积累的信息获得。 6.根据权利要求1或2所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于， 所述步骤S4中尺 寸公差链y7的计算式为： y7＝(火力岸外径公差上限值 ‑活塞裙部基本径公差下限值)/2。 7.根据权利要求1或2所述的活塞火力岸型线设计方法， 其特征在于， 所述步骤S5具体 为， 基于计算式求得： 火力岸上端最小半径缩 减量Y1＝max(y11‑y3+y4+y6+y7， y21‑y3+y5+y6+y7)， 火力岸上端最小半径缩 减量Y2＝max(y21‑y3+y4+y6+y7， y22‑y3+y5+y6+y7)， 其中， y11为火力岸主推力侧最上端的热膨胀量记， y21为火力岸主推力侧最下端的热膨 胀量记， y12为火力岸副推力侧最上端的热膨胀量记为， y22为火力岸副推力侧最下端的热膨 胀量； 则有： 火力岸上端半径缩 减量设计值 ＝火力岸上端最小半径缩 减量+余量设定值；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455612 A 2火力岸下端半径缩 减量设计值 ＝火力岸下端最小半径缩 减量+余量设定值； 火力岸上端半径＝半径基本值 －火力岸上端半径缩 减量设计值； 火力岸下端半径＝半径基本值 －火力岸下端半径缩 减量设计值； 所述半径基本值 ＝活塞裙部基本径/2； 所述火力岸上端半径和火力岸下端半径确定后， 沿火力岸 高度连接得到的斜直线， 即 为火力岸型线。 8.一种活塞火力 岸型线设计系统， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于进行活塞温度场分析和 活塞自由膨胀分析， 获取活塞火力岸外圆 面的热膨胀量和活塞裙部基本径的热膨胀量y3； 第二获取模块， 用于获取活塞在最大侧向力工况下裙部主推力侧基本径的压缩量y4和 活塞在最小侧向力工况 下裙部副推力侧基本径的压缩量y5； 第三获取模块， 基于活塞偏转角， 计算获取火力 岸因活塞转动而发生的径向位移y6； 第四获取模块， 根据火力 岸与裙部的直径公差带确定尺寸公差链y7； 计算模块， 基于第一获取模块、 第二获取模块、 第三获取模块、 第四获取模块获取的数 据， 计算得到活塞火力 岸型线的设计参数。 9.一种电子设备， 其特征在于： 所述存储器永远存储计算机程序， 所述处理器用于加载 执行所述计算机程序， 以使所述电子设备执行如权利要求 1～7任一项 所述的活塞火力岸型 线设计方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455612 A 3