基于catia的汽車連桿三維建模方法研究畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-03 17:04 本頁面
【正文】 是有20多年歷史的高端軟件，自推出v5之后，它的revenue增長速度是這3個軟件中最快的，比如年，CATIA增長27％，UG增長11％，而proE則是下降。到現(xiàn)在，世界上有超過13,000的用戶選擇了CATIA,創(chuàng)造了業(yè)界的一個奇跡，從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)2001的領(lǐng)先地位。當(dāng)然catia本來的revenue就是同類軟件中最大的。 課題研究的意義通過學(xué)習(xí)對連桿相關(guān)知識有了更加全面的了解，同時運(yùn)用CATIA三維建模軟件完成連桿三維零件圖及二維工程圖，展示CATIA軟件在零件設(shè)計和開發(fā)中發(fā)揮的巨大作用。同時，對我而言，能夠在畢業(yè)設(shè)計過程中進(jìn)一步掌握CATIA軟件的各種建模功能。 連桿發(fā)動機(jī)的概念及工作原理連桿（connecting rod） 連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動力機(jī)械和壓縮機(jī)中，用連桿來連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。 連桿是汽車發(fā)動機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率，同時驅(qū)動活塞對氣體進(jìn)行壓縮做工。 連桿的組成（1）小頭：用來安裝活塞銷，以連接活塞。（全浮式有油溝）（2）桿身：常做成“工”字形斷面。（3）大頭：與曲軸的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開式，即連桿體大頭和連桿蓋。 1小頭；2桿身；3大頭；9裝配記號（朝前）；5螺母；6連桿蓋；7連桿螺栓；8軸瓦；10連桿體；11襯套；12集油孔 連桿小頭的結(jié)構(gòu)在汽車發(fā)動機(jī)中連桿小頭與活塞銷的連接方式有兩種，即全浮式和半浮式。全浮式活塞銷工作時，在連桿小頭孔和活塞銷孔中轉(zhuǎn)動，可以保證活塞銷沿圓周磨損均勻。 連桿桿身 桿身斷面為工字形，剛度大、質(zhì)量輕、適于模鍛。工字形斷面的YY軸在連桿運(yùn)動平面內(nèi)。有的連桿在桿身內(nèi)加工有油道，用來潤滑小頭襯套或冷卻活塞。如果是后者，須在小頭頂部加工出噴油孔。 連桿大頭（1）切口形式：有平切口(汽油機(jī))和斜切口(柴油機(jī))兩種，斜切口（30176?！?0176。 一般45176。）。平切口 斜切口 連桿螺栓 工作時連桿螺栓承受交變載荷，因此在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量增大連桿螺栓的彈性，而在加工方面要精細(xì)加工過渡圓角，消除應(yīng)力集中，以提高其抗疲勞強(qiáng)度。連桿螺栓用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，如40Cr、35CrMo等。經(jīng)調(diào)質(zhì)后滾壓螺紋，表面進(jìn)行防銹處理。 連桿的工作條件內(nèi)燃機(jī)的連桿組包括連桿 體、連桿蓋、連桿軸瓦、和連桿螺栓。而連桿體有分為連桿小頭、桿身和連桿大頭三部分。連桿組的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并把作用在活塞組上的力傳給曲軸。連桿的工作狀況。連桿小頭與活塞銷相連接，與活塞一起往復(fù)運(yùn)動，連桿大頭與曲軸一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，連桿體除了上下運(yùn)動以外還左右擺動，作復(fù)雜的平面運(yùn)動。連桿受交變載荷的作用，連桿的基本載荷是拉伸與壓縮。最大拉載荷出現(xiàn)在進(jìn)氣沖程開始的上止點(diǎn)附近，其數(shù)值為活塞組和計算斷面以上那部分連桿質(zhì)量的往復(fù)慣性力。最大壓縮載荷出現(xiàn)在膨脹沖程開始的上止點(diǎn)附近，其數(shù)值為爆發(fā)壓力產(chǎn)生的推力減去前述的慣性力。此外，由于連桿是一細(xì)長桿件，在壓縮載荷作用下，還會引起平行與垂直與曲軸軸線的平面內(nèi)的彎曲兩種彎曲都會給桿身以附加彎曲應(yīng)力。制造連桿時，若有初始彎曲及偏心，以上情況更為嚴(yán)重。由于連桿擺動的角加速度和轉(zhuǎn)動慣量而產(chǎn)生的慣性力矩，也使連桿承受附加彎矩。 發(fā)動機(jī)連桿的材料的選擇連桿是一個細(xì)長桿件它承受了交變載荷。為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的剛度和強(qiáng)度，一般多用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼45磨鍛，只有在特別強(qiáng)化且產(chǎn)量不太大的柴油機(jī)中用40Cr等合金鋼。合金鋼有較高的綜合機(jī)械性能。但當(dāng)存在生產(chǎn)應(yīng)力集中的因素時，它的耐疲勞能力急劇下降，甚至底到于碳素鋼不相上下。所以合金鋼連桿的形狀設(shè)計、過渡圓滑性、毛胚表面質(zhì)量等，必須給以更多的注意，才能充分的發(fā)揮優(yōu)質(zhì)材料的潛力。40MnB、40MnVB等硼鋼作為高附和的大量生產(chǎn)連桿的材料，顯示了良好的使用性能。40MnB鋼化成分（%）：~，Mn ~,Cr,P和S≤,~,經(jīng)850℃油淬，500℃高溫回火后，強(qiáng)度極限＞1000牛頓/毫米2 ，沖擊任性＞牛頓米/厘米2。連桿一般用鋼鍛造，在機(jī)械加工前一般應(yīng)進(jìn)行調(diào)治處理（淬火后高溫回火），以得到較高的機(jī)械性能，既強(qiáng)又韌。為了提高連桿的疲勞強(qiáng)度，不經(jīng)機(jī)械加工的表面應(yīng)經(jīng)過噴丸處理。連桿還必須經(jīng)過磁力探傷檢驗，以求工作的穩(wěn)定性、和可靠性。我國已經(jīng)研究出了連桿輥鍛工藝，輥鍛連桿不僅不需要大型的鍛壓設(shè)備，而且還改善了工人的勞動條件，為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材降低成本，我國還成功的試用了以稀土鎂球墨鑄鐵制造的高速柴油機(jī)連桿。實驗表明，鑄造連桿硬度應(yīng)在HB210~250之間，上限為保證足夠的強(qiáng)度，下限是為了保證良好的切削性。這樣硬度的珠光體球 具有300~350牛頓/毫米2的抗彎疲勞強(qiáng)度，與中碳鋼差不多。在大批生產(chǎn)鑄件連桿時保證制造質(zhì)量穩(wěn)定，要求對爐料、澆鑄、熱處理工藝規(guī)程嚴(yán)加控制，并進(jìn)行仔細(xì)的內(nèi)在質(zhì)量檢查，例如超聲波或X光無損探傷等。據(jù) 國外經(jīng)驗，強(qiáng)韌的珠光體液可鍛鑄鐵也適于制造連桿?？得魉惯B桿選材為美國標(biāo)準(zhǔn)SAE1541鋼，其材料標(biāo)準(zhǔn)為康明斯標(biāo)準(zhǔn)3006204，采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝。國產(chǎn)化時，將毛坯材料定為40MnBH(GB521685)，采用鍛造余熱淬
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