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时间:2017-12-07
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1、摘 要本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考,对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算,并利用ANSYS有限元分析对活塞组件进行的热力学分析。首先,分别对活塞组、连杆组以及曲轴进行详细的参数化结构设计,并进行了结构强度和刚度的校核。然后,使用Solidworks三维作图软件建立了活塞的实体模型,并将其导入ANSYS软件进行温度场的分析和处理,分析活塞在缸内的受热情况,从理论上深入了解模型的简化方法,施加适当的边界条件和约束关系,计算活塞在温度等载荷条件下的温度分布。仿真结果的分析表明,仿真结果与发动机的实际工作状况基本一
2、致,文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种新思路。关键词:发动机;曲柄连杆机构;受力分析;仿真建模;有限元分析;SolidworksIVABSTRACTThisarticlereferstobytheJeetaEA113gasolineengine’srelatedparameterachievement,ithascarriedonthestructuraldesigncomputionformainpartsofthecranklinkmechanisminthegasolineenginewithfourcylinde
3、rs,themaincomponentsofandbyusingANSYSfiniteelementanalysiswascarriedoutonthepistoncomponentanalysisofthethermodynamics.Firstofall,ofthepiston,connectingrodandcrankshaftparametricstructuredesignindetail,andthestructuralstrengthandrigiditycheck.Then,usingSolidworkssoftwaretoes
4、tablishtheentitymodelofpiston,andimportitintoANSYSsoftwareoftemperaturefieldanalysisandprocessing,theanalysisofthepistonwithinthecylinderheating,adeepunderstandingofthesimplifiedmethodofmodelintheory,applyingtheappropriateboundaryconditionsandconstraints,calculatethepistonte
5、mperaturedistributionundertheconditionoftemperatureload.Thesimulationresultsshowthatthesimulationresultswiththeactualworkingcondition,engineinthispaperthesimulationmethodfortypeselection,optimumdesignofcrankconnectingrodmechanismprovidesanewwayofthinking.Keywords:Engine;Cran
6、kshaft-ConnectingRodMechanism;AnalysisofForce;ModelingofSimulation;FEM;SolidworksIV目录摘 要IABSTRACTII目录III第1章绪 论11.1选题的目的和意义11.2国内外研究现状21.3设计研究的主要内容2第2章连杆组的设计42.1连杆的设计42.1.1连杆的工作情况、设计要求和材料选用42.1.2连杆长度的确定42.1.3连杆小头的结构设计与强度、刚度计算42.1.4连杆杆身的结构设计与强度计算72.1.5连杆大头的结构设计与强度、刚度计算102.2连
7、杆螺栓的设计122.2.1连杆螺栓的工作负荷与预紧力122.2.2连杆螺栓的屈服强度校核和疲劳计算122.3本章小结13第3章曲轴的设计143.1曲轴的结构型式和材料的选择142.1.1曲轴的工作条件和设计要求143.1.2曲轴的结构型式143.1.3曲轴的材料153.2曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计153.2.1曲柄销的直径和长度153.2.2主轴颈的直径和长度163.2.3曲柄163.2.4平衡重163.2.5油孔的位置和尺寸173.2.6曲轴两端的结构173.2.7曲轴的止推183.3曲轴的疲劳强度校核183.3.1作用于单元曲拐上的
8、力和力矩183.3.2名义应力的计算223.4本章小结24第4章活塞组的设计254.1活塞的设计254.1.1活塞的工作条件和设计要求254.1.2活
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