輕型175f柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-06 15:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖 （ 4） 前端面 ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板 13 。單擊控制板上的 “放置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框。 選 擇 前面 的平面為草繪平面， 接受其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式。 ③ 繪制剖面，如下圖所示， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 圖 草繪剖面 14 ④ 在拉伸工具面板中，選擇 “ ”按鈕，輸入深度為 6， 單擊確認(rèn) “ ”按鈕，如下圖所示： 圖 三維效果 （ 5）創(chuàng)建 ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板。單擊控制板上的 “放置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框 ， 選擇如下所示的平面作為草繪平面，接受其余的默認(rèn)設(shè)置，單擊草繪，進(jìn)入草繪模式。 圖 草繪平面 15 ③ 繪制如下圖所示的剖面， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 圖 草繪剖面 ④ 在拉伸工具面板中， 選擇 “ ”按鈕，輸入深度為 60， 單擊確認(rèn) “ ”按鈕， （ 6）繪制 曲軸主軸頸軸承孔凸臺(tái) ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板。單擊控制板上的 “放置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框。 選擇 剛剛 的平面為草繪平面， 接受其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式。 ③ 繪制如下圖所示的剖面， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 16 圖 ④ 在拉伸工具面板中，選擇 “ ”按鈕，輸入深度為 60， 單擊確認(rèn) “ ”按鈕， 圖 （ 7） 繪制活塞汽缸體裝配面 ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板。單擊控制板上的 “放置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框。 選擇 剛剛的 平面 為草繪平面， 接受其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式。 ③ 繪制如下圖所示的剖面， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 17 圖 ④ 在拉伸工具面板中，選擇 “ ”按鈕， 按下“ ”按鈕。 輸入 長度為 110，單擊確認(rèn) “ ”按鈕， 圖 三維模型 (9)繪制氣缸體孔 ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板。單擊控制板上的 “放 18 置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框。 選擇剛剛繪制的 活塞汽缸體裝配面 為草繪平面， 接受其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式。 ③ 繪制如下圖所示的剖面， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 圖 草繪剖面 ④ 在拉伸工具面板中，選擇 “ ”按鈕， 按下“ ”按鈕。 輸入 長度為 75，單擊確認(rèn) “ ”按鈕 。 （ 10） 繪制齒輪箱 ① 單擊拉伸工具按鈕 ，打開拉伸工具控制板。單擊控制板上的 “放置 ”按鈕，單擊 “定義 ”按鈕 ； ② 彈出 “草繪 ”對話框。 選擇剛剛繪制的 活塞汽缸體裝配面 為草繪平面， 接受其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式。 ③ 繪制如下圖所示的剖面， 繪制完后點(diǎn)擊 ” ”退出草繪模式。 19 圖 草繪剖面 ④ 在拉伸工具面板中，選擇 “ ”按鈕， 按下 。 輸入 長度為 60， 單擊確認(rèn)“ ”按鈕 。 圖 三維模型 其他部分的繪制如下圖，最終效果圖如下 20 圖 三維模型 圖 21 圖 22 機(jī)體載荷計(jì)算 該機(jī)體在工作過程中主要受 到缸蓋螺栓預(yù)緊力、氣體爆發(fā)壓力引起的缸蓋螺栓對機(jī)體的作用力以及經(jīng)曲軸施加在各主軸承座上的作用力及力矩作用 ,其他的軸承孔凸臺(tái)和觀察孔蓋上螺栓的作用力很小 ,可忽略不計(jì)。 受力分析 1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析 就單缸機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)來說 ,如果忽略各運(yùn)動(dòng)副的摩擦阻力和阻力矩 ,忽略構(gòu)件的重力 ,它所到的外力就只有 : (1)作用于活塞的氣體作用力 Pg。(2)作用于曲軸動(dòng)力輸出端的旋轉(zhuǎn)阻力矩M′ 。(3)氣缸壁對活塞的側(cè)壓力 N′ 。(4)機(jī)體對曲軸的支撐力。 圖 321單缸機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)所受外力 其中 ,N′ 可認(rèn)為垂直于氣缸中心線并通過活塞銷中心 。機(jī)體對于曲軸前后兩個(gè)主軸頸的支撐力的合力則方向不明 ,但總可以用一個(gè)沿曲柄方向的力 T′ 和一個(gè)垂直于曲柄方向的力 K′ 來表示 ,機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量慣性力分別設(shè)為 Pj 和 Pr,連桿力為 S。具體受力情況如圖 321 所示。 由受力圖可知 : S=(Pg+Pj)/cosβ () K=Scos(α +β )=(Pg+Pj)cos(α +β )/cosβ () T=Ssin(α +β )=(Pg+Pj)sin(α +β )/cosβ () 23 M′=T r () 其中 ,r為曲柄半徑。 2）曲軸主軸頸與主軸承之間的相互作用力 曲軸主軸頸與主軸承之間的相互作用力采用 “ 截?cái)嗪喼Я悍ā眮碛?jì)算各主軸頸載荷。作用在單缸機(jī)曲軸上的外力 ,除曲柄銷上所受載荷 Pqx、 Pqy和旋轉(zhuǎn)力矩M′ 外 ,還有前后兩主軸承給予的支撐力和支撐力矩以及曲軸、飛輪的重力。摩擦阻力矩和驅(qū)動(dòng)附件的力矩可計(jì)入 M′ 中。若忽略重力不計(jì) ,并假定曲軸為簡支梁 ,且兩個(gè)支點(diǎn)在前、后主軸頸的中央截面處 ,則支撐力矩為零 ,只有支撐力。這樣的一個(gè)帶平衡重的單缸機(jī)的曲軸 ,當(dāng)ω一定時(shí) ,其所受外力與曲軸慣性力 Prq 將構(gòu)成如圖 322 所示的平衡力系。 圖 322帶平衡重的單缸機(jī)曲軸的受力分析圖 圖中前、后兩軸承對主軸頸的作用力分別用 P（ 1） zx、 P（ 1） zy 和 P（ 2） zx、 P（ 2）zy來表示。設(shè)平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力為 Prp,則由靜力平衡條件有 P（ 1） zx=(Pqx+PrqPrp)a/c=P(2)zx () P(1)zy=Pqya/c=P(2)zy () 其中 Prp 為平衡重旋轉(zhuǎn)慣性力的合力 ,c=2a=128mm,曲柄銷上的載荷 Pqx 為 : Pqx=PrbK () Prb=mrbrω 2 () 24 將 K 的表達(dá)式帶入 ,則 Pqx=mrbrω 2 (Pg+Pj)cos(α +β )/cosβ () 其中 mrb 為連桿組分配到大頭中心的連桿組旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 (kg)。r 為曲柄半徑(mm)。 ω為計(jì)算工況的曲柄旋轉(zhuǎn)角速度 (rad/s)。 該機(jī)體額定轉(zhuǎn)速為 2021r/min,根據(jù)公式 : ω =2π n () 可得ω =,且 mrb=,r=。 Pg 與氣體爆發(fā)燃?xì)庾饔昧?Pz 的關(guān)系式為 : Pg=Pzπ D2/4 () 式中 ,Pz 為氣體爆發(fā)壓力 (MPa),D 為氣缸直徑 (mm)。 195 的最大爆發(fā)壓力 Pz=,氣缸直徑 D=95mm。當(dāng)曲拐的旋轉(zhuǎn)角速度ω一定時(shí) ,往復(fù)慣性力 Pj 可用公式表示為 : Pj=mj j() 其中 ,mj為連桿活塞組的往復(fù)慣性質(zhì)量 (kg),本文 mj=。 j為活塞的加速度 ,根據(jù)公式 : j=rω 2 (cosα +λ cos2α ) 103, λ =r/L () 可得 j。其中λ為連桿比 ,其值為 。 而 PrqPrp=mrrω 2 () 其中 ,mr為曲拐平衡重旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 ,其值為 。 式 ()中 ,曲柄銷上的載荷 Pqy=T,將 T帶入則有 : Pqy=(Pg+Pj)sin(α +β )/cosβ () 通過以上分析可知 P(1)zx、 P(1)zy 和 P(2)zx、 P(2)zy 都可求 ,所以主軸承上的力可解 ,也就是說主軸承對機(jī)體的反作用力也可解。 缸蓋螺栓預(yù)緊力的計(jì)算 對于 M10
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1