【正文】
當然,在我求學期間,還要感謝我深愛的父母親一直以來對我的付出、支持、關(guān)愛、尊重和信任,在我學習、生活、感情、工作上遇到困難時,是您們幫我抵御風霜,謝謝您們。在畢業(yè)前最后的時光,仍舊要感謝我生命中出現(xiàn)的那些十分重要的師姐師兄、師弟師妹們,以及我結(jié)識的朋友們。張艷崗老師熱心的指導著我,感激之情無以言表,只能在日后的工作和學習中踏實做人、勤奮做事,做出一番成績來回報他對我的恩惠。在整個畢業(yè)設(shè)計過程當中,張老師給予了我很大的支持和幫助,在張老師的指導下,我學會了如何運用CAD制圖、Pro/E建模以及ANSYS仿真分析,使我受益無窮。參考文獻[1] 成中清,蔡敢為,2010,1:27~29[2] :中國農(nóng)業(yè)出版社,~763[3] ::陜西科學技術(shù)出版社,2005,256~258 [4] ,1999,143~145[5] ,,20080312[6] ,1995,120~125[7] :上海交通大學出版社,1991,153~162[8] 孫軍,桂長林,、,20(2):170~184[9] ,9(2):169~176[10] [蘇]奧林、,190~192[11] BiekleyI,D’OlierV,F(xiàn)essler and Deformations in Overlapped Diesel Engine CrankshaftsPart2:Evaluation of Results [J]. IMeehE,1998,212(D4):255~270 P[12] Shiomi K,tVatanabe Caleulation of Crankshaft Using Artifieial Neural Network〔C」.SAE Paper 951810,1995[13] A P structure of the Techniques and Materials. 2005(03)[13] Guagliano M,Terranova A,Vergani L. Theoretieal and Experimental Study of the Stress Coneentration Faetor in Diesel Engine Crankshafts [J].Trans ASME,J Meeh Des,1993,115(3):47~52P[14] Henry J P,Toplosky J,Abramezuk M. Crankshaft Durabilit Predietion A New 3C Approach .SAE PaPer 920087,1992[15] 張松紅,胡仁喜,:機械工業(yè)出版社,~5[16] 孫連科,唐斌,2007,34(3):54~57[17] ,哈爾濱:哈爾濱工程大學,2006[18] :機械工業(yè)出版社,~134[19] 譚雪松,王金,:人民郵電出版社,~128[20] 楊可楨,程光蘊,:高等教育出版社,~13[21] Shiomi K,Watanabe structure of the E Paper 951810,1995[22] 邵慰嚴,朱仁文,[J].內(nèi)燃機學報,1984,2(2):167~176[23] 馮美斌,[J].汽車技術(shù),1990,(11):25~29[24] 方華,王天靈,[J].汽車技術(shù),1998,(8):11~13[25] 禹敏,曾利權(quán),[J].湖南大學學報,1998,25(4)[26] [J].內(nèi)燃機工程,1998,(3):26~29[27] [J].內(nèi)燃機工程,1996,(3):24~29[28] 尹建民,王德海,[J].內(nèi)燃機工程,1997,19(2):71~77,86[29] 何新楷,[J].:上海交通大學出版社,1992[30] 錢麗麗,姜樹李,—曲柄銷接觸的三維有限元素法計算[J].內(nèi)燃機工程,2000,22(1):54~58[31] 胡圣榮,羅錫文,[J].內(nèi)燃機學報,1999,17(3):295~298[32] 巨建民,[J].車用發(fā)動機,1996,(5):32~35[33] 丁彥闖,牛天蘭,吳昌華,[J].內(nèi)燃機工程,1999,(4):32~36,42[34] 李愛軍,王明武,曹曉明,[C].華東地區(qū)內(nèi)燃機學會第七屆聯(lián)合學術(shù)年會論文集,1999[35] 藍軍,薛遠,[J].內(nèi)燃機學報,2000,18(2):220~222[36] 蘇鐵熊,張儒華,蔡坪,[J].車用發(fā)動機,1995,(4):35~40[37] 李桂琴,[J].拖拉機與農(nóng)用運車,1997,(5)19~50[38] [M].北京:中國鐵道出版社,2007.[39] 潘光艷,李曉波.某型柴油機連桿有限元分析.中國內(nèi)燃機學會第七屆學術(shù)年會論文集.2007:82~86[40] Hu Debo on 368Q crankshaft fatigue strength and some discuss on relative (32) [41] David review amp。但模型的簡化必然導致結(jié)果出現(xiàn)偏差。其次,在曲軸強度校核過程中,應(yīng)該考慮到曲軸所承受的所有的力及力矩,這樣計算結(jié)果才更真實,但本設(shè)計鑒于時間有限對計算進行簡化,其中的影響較小的力及力矩被忽略,因此計算結(jié)果結(jié)果可能偏離實際。4 總結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計,我掌握了使用CAD、Pro/E及ANSYS等多種軟件方法,并把四年以來所學過的知識進行匯總,解決了以前似懂非懂的問題,但也遇到了許多未解決的問題。從而減低設(shè)計周期,減少工作量,費用更低,質(zhì)量更高。網(wǎng)格的劃分及單元選擇對有限元分析結(jié)果有較大的影響,運用單拐曲軸有限元模型計算的應(yīng)力值大于整體曲軸模型,因此采用單拐曲軸模型進行有限元分析得出的結(jié)果是偏于安全的。因而符合要求。因此,通常僅對承載最大曲柄的曲柄銷圓角進行疲勞強度計算就能滿足要求。只在個別情況下因曲軸支承的局部損壞引起支座彎矩急劇增加而造成主軸頸圓角損壞【45】【46】。. 曲軸整體模型計算結(jié)果分析載入數(shù)據(jù)后,由計算機計算出各節(jié)點應(yīng)力,根據(jù)這些應(yīng)力的分布。在進行有限元分析時,為模擬曲軸的全支撐情況,約束彈簧對主軸頸的徑向位移。(2)力的邊界條件根據(jù)傳統(tǒng)的方法及有限寬度軸頸油膜壓力應(yīng)力分布規(guī)律,并忽略油孔處壓力峰值突變的影響,假定力邊界條件為:載荷沿曲柄銷軸向均勻分布,沿曲柄銷徑向180度角范圍內(nèi)按余弦規(guī)律分布【42】。. 載荷狀況的確定曲軸在工作時承受缸內(nèi)的氣體壓力、往復和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力的作用,根據(jù)已給定的發(fā)動機參數(shù),通過發(fā)動機動力學計算,求得此發(fā)動機連桿軸頸載荷的最大值,及隨后曲軸再轉(zhuǎn)過180度、360度、540度、720度,時連桿軸頸載荷的數(shù)值【39】。 有限元網(wǎng)格的劃分由于曲軸結(jié)構(gòu)復雜,利用有限元軟件進行建模時很難保證與圖紙上的曲軸結(jié)構(gòu)完全一致,因此建模時必須簡化。但這種方法還不能反映整體曲軸內(nèi)部應(yīng)力場的分布狀態(tài),有些學者也采用連續(xù)梁理論對曲軸進行分析計算,但把象曲軸這樣復雜的結(jié)構(gòu)簡化成連續(xù)梁,計算結(jié)果顯然是不準確的。該軟件采用APDL參數(shù)化設(shè)計語言,能和AutoCAD, UG, SolidWorks, IDEAS, PRO/E 等多種CAD軟件接口,因此本設(shè)計采用ANSYS軟件進行有限元分析。ANSYS是第一個通過中國壓力容器標準化技術(shù)委員會認證并在17個部委推廣使用的分析軟件。ANSYS軟件作為一個大型、通用的有限元程序,其功能已為全世界所公認。ANSYS有限元程序是ANSYS有限公司的主要產(chǎn)品。本設(shè)計采用ANSYS有限元軟件,在靜應(yīng)力計算部分采用整體曲軸模型進行有限元分析和模態(tài)分析,并就單元選擇及網(wǎng)格劃分對應(yīng)力的影響做了分析比較【37】。由于曲軸的形狀及其載荷比較復雜,對其采用經(jīng)典力學的方法進行結(jié)構(gòu)分析往往有局限性。()則算得=,因而符合要求。由《發(fā)動機設(shè)計講義》表33可知,=0。由此算出=;不同尺寸的影響系數(shù),又稱尺寸系數(shù)。由《常用材料手冊》可得,則=;扭轉(zhuǎn)時圓角處的應(yīng)力集中系數(shù)。有以上數(shù)據(jù)可算得=。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》表914可知,=;材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)。不同加工方法的影響系數(shù),稱為表面加工系數(shù)??捎晒?()其中:為應(yīng)力集中敏感系數(shù),查《柴油機設(shè)計手冊(上)》表916可知,=。(1)在只考慮彎曲時,安全系數(shù)為()式中:對稱循環(huán)時,曲軸材料的彎曲疲勞極限。有以上數(shù)據(jù)算得=。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖965可知,=;鼓形減重的影響系數(shù)。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖963可知,=;軸頸重疊度的影響系數(shù)。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖962可知,=;曲柄臂寬度的影響系數(shù)。將以上數(shù)據(jù)代入式11計算得=.(2)圓角扭轉(zhuǎn)形狀系數(shù)根據(jù)定義,可得扭轉(zhuǎn)形狀系數(shù)可表示為()式中:曲軸圓角處實測的最大切應(yīng)力,單位為。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖958可知,=。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖956可知,當=,=;軸頸減重孔偏心距的影響系數(shù)。查《柴油機設(shè)計手冊(上)》圖